Les implants «drug factory» éliminent les tumeurs du mésothéliome chez la souris

Les chercheurs ont administré les billes productrices de médicament, qui ne sont pas plus grosses qu’une tête d’épingle, à côté de tumeurs où elles pourraient produire de fortes doses continues d’interleukine-2 (IL-2), un composé naturel qui active les globules blancs pour combattre le cancer.

L’étude, publiée en ligne aujourd’hui dans Recherche clinique sur le cancerest le dernier d’une série de succès pour la technologie d’usine de médicaments inventée dans le laboratoire du bio-ingénieur de Rice Omid Veiseh, y compris l’approbation de la Food and Drug Administration (FDA) pour commencer les essais cliniques de la technologie cet automne chez les patientes atteintes d’un cancer de l’ovaire.

“Dès le début, notre objectif était de développer une plate-forme thérapeutique pouvant être utilisée pour plusieurs types de troubles du système immunitaire ou différents types de cancers”, a déclaré Amanda Nash, étudiante diplômée de Rice, qui a passé plusieurs années à développer la technologie d’implant avec l’étude co -l’auteur principal Samira Aghlara-Fotovat, étudiante dans le laboratoire de Veiseh.

Les usines de cytokines sont constituées de billes d’alginate chargées de dizaines de milliers de cellules génétiquement modifiées pour produire de l’IL-2 naturelle, l’une des deux cytokines approuvées par la FDA pour le traitement du cancer. Les usines ne mesurent que 1,5 millimètre de large et peuvent être implantées avec une chirurgie mini-invasive pour délivrer de fortes doses d’IL-2 directement aux tumeurs. Dans l’étude sur le mésothéliome, les perles ont été placées à côté des tumeurs et à l’intérieur de la fine couche de tissu connue sous le nom de plèvre, qui recouvre les poumons et tapisse la paroi intérieure de la poitrine.

“Je m’occupe de patients atteints de mésothéliome pleural malin”, a déclaré le Dr Bryan Burt, professeur et chef de la division de chirurgie thoracique de Baylor au département de chirurgie Michael E. DeBakey. “Il s’agit d’une tumeur maligne très agressive de la muqueuse des poumons. Et il est très difficile de la traiter complètement par résection chirurgicale. En d’autres termes, il reste souvent une maladie résiduelle. Le traitement de cette maladie résiduelle par immunothérapie locale — la livraison locale des doses relativement élevées d’immunothérapie à cet espace pleural — est une manière très attrayante de traiter cette maladie.

Veiseh a déclaré que l’étude sur le mésothéliome a commencé lorsque le chirurgien et professeur agrégé de Burt et Baylor, le Dr Ravi Ghanta, a entendu parler des premiers résultats des tests sur les animaux du cancer de l’ovaire que l’équipe de Veiseh menait avec des collaborateurs du MD Anderson Cancer Center de l’Université du Texas. En mars, les collaborateurs de Veiseh et MD Anderson ont publié une étude montrant que les billes productrices d’IL-2 pourraient éradiquer les tumeurs ovariennes et colorectales à un stade avancé chez la souris en moins d’une semaine.

“Ils ont été vraiment impressionnés par les données précliniques que nous avions sur le cancer de l’ovaire”, a déclaré Veiseh à propos de Burt et Ghanta. “Et ils ont posé la question : ‘Pourrions-nous réellement utiliser le même système pour le mésothéliome ?'”

Le mésothéliome fait référence à tout cancer qui survient dans les tissus qui entourent et protègent les organes internes. Environ 80 % des cas de mésothéliome sont liés à une exposition prolongée à l’amiante.

L’immunothérapie avec des médicaments appelés inhibiteurs de point de contrôle a rencontré un certain succès dans le traitement du mésothéliome. Les inhibiteurs de points de contrôle ne tuent pas directement le cancer, mais plutôt en entraînant le système immunitaire à reconnaître et à détruire les cellules cancéreuses.

Dans l’étude sur le mésothéliome, l’équipe Rice-Baylor a testé les implants de l’usine de médicaments de Veiseh seuls et en combinaison avec un inhibiteur de point de contrôle ciblant la protéine PD-1. Ils ont découvert que les implants de l’usine de médicaments éliminaient les tumeurs chez plus de 50 % des animaux traités lorsqu’ils étaient utilisés seuls. Les tumeurs ont été complètement détruites chez les sept souris qui ont été traitées à la fois avec les implants de l’usine de médicaments et l’inhibiteur du point de contrôle PD-1.

“Il est très difficile de traiter les tumeurs du mésothéliome chez la souris, comme c’est le cas chez l’homme”, a déclaré Burt, qui est également membre du Dan L. Duncan Comprehensive Cancer Center à Baylor. “Et ce que nos données montrent, c’est que l’administration de ces particules d’immunothérapie, au niveau régional, à ces souris atteintes de mésothéliome, a des réponses thérapeutiques très provocatrices et très efficaces. En fait, je n’ai pas vu ces tumeurs de mésothéliome chez les souris être éradiquées, avec une telle efficacité, comme nous l’avons dans ce modèle de souris.

Veiseh a déclaré que les résultats suggéraient également que la combinaison d’implants producteurs d’IL-2 et d’inhibiteurs de points de contrôle anti-PD-1 pourrait être efficace pour former des “cellules T mémoire” qui peuvent réactiver le système immunitaire pour combattre le mésothéliome s’il se reproduit.

“Nous avons une société dérivée, Avenge Bio, qui a récemment reçu l’autorisation de la FDA pour traiter les patientes atteintes d’un cancer de l’ovaire, et dans les deux prochains mois, ils prévoient de commencer à traiter les patientes avec ces usines de cytokines IL-2”, a déclaré Veiseh.

“Les données précliniques rapportées dans notre dernier manuscrit ont contribué à justifier le lancement d’un deuxième essai clinique pour les patients souffrant de mésothéliome et d’autres cancers du poumon avec métastases pleurales”, a déclaré Veiseh. “Nous avons tenu des réunions avec la FDA et prévoyons de lancer un deuxième essai pour cette population de patients dans la seconde moitié de 2023.”

En plus de la recherche sur le cancer, Veiseh et Ghanta ont reçu une subvention de l’American Heart Association pour étudier le potentiel des implants de cytokines pour la guérison des lésions cardiaques causées par des crises cardiaques.

La recherche a été financée par le Cancer Prevention Research Institute of Texas (RR160047), la National Science Foundation (1842494) et les National Institutes of Health (R01DK120459-01).