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Vaccin à ADN - un nouveau moyen de rechercher et de détruire les cellules cancéreuses

L'idée d'utiliser des agents immunitaires pour guérir le cancer et de tenter de le mettre en oeuvre appartient au chirurgien américain W. Coley et remonte à la fin du XIXe siècle.

Cependant, l’intérêt pour les remèdes immunitaires s’est estompé depuis de nombreuses décennies, depuis qu’il a commencé à être utilisé: la méthode chirurgicale du traitement du cancer solide, puis la radiothérapie et, depuis 1940, la chimiothérapie.

Prof. A.Yu. Baryshnikov (2004) souligne:

- «peu importe le soin avec lequel le cancer est éliminé, les cellules cancéreuses demeurent, à partir desquelles le cancer peut se régénérer»;

"Le vaccin vise à renforcer la réponse immunitaire du corps pour tuer ces cellules cancéreuses."

C'est seulement dans le dernier quart du vingtième siècle que la thérapie immunitaire a commencé à se développer à cette fin.

Actuellement, des scientifiques de nombreux pays et de notre pays s’emploient activement à mettre au point et à utiliser des vaccins pour la destruction des cellules cancéreuses.

Il y a plusieurs raisons à cela:

- le mécanisme de destruction des cellules cancéreuses par le système immunitaire est le même que pour la destruction de bactéries et de virus lors d'infections;

- le cancer solide avec un nodule de cellules cancéreuses d'une taille de 2 mm est déjà une maladie systémique et un vaccin est un moyen d'exposition systémique aux cellules cancéreuses et à leurs métastases;

- C'est le système immunitaire qui est sélectif: il ne détruit que les cellules affectées, sans affecter les cellules saines.

Cependant, la création de vaccins contre les cellules cancéreuses pose de nombreuses difficultés. Ils sont créés par la cellule cancéreuse elle-même, puisqu'elle provient de la cellule de son organisme hôte en raison de la répression d'un certain nombre de gènes de protéines fœtales qu'elle contient. Ce sont des antigènes pour une cellule cancéreuse.

Comme le système immunitaire ne donne pas de réponse immunitaire aux antigènes des cellules cancéreuses chez un patient, leurs porteurs, les cellules cancéreuses, sont presque invisibles pour les cellules du système immunitaire. Pour que le corps du patient puisse détruire les cellules cancéreuses avec succès, vous devez en faire des «étrangers», autrement dit «artificiellement» des antigènes, ce qui provoquerait une réponse immunitaire vigoureuse. Une de ces méthodes est un vaccin à ADN.

Rappelons qu'un gène est un fragment d'ADN. Chaque gène fournit la synthèse de certaines protéines dans la cellule. Ce processus se déroule par étapes: protéine d'ARNm, protéine.

L’idée d’un vaccin ADN est d’introduire un gène codant pour un nouvel antigène protéique dans l’ADN d’une cellule cancéreuse. Ensuite, une protéine synthétisera dans la cellule qui, après traitement sous la forme d’un peptide en complexe avec la molécule HLA I, sera exposée à sa surface. Cela provoque une réponse efficace du système immunitaire de l'organisme contre un antigène protéique, et donc contre son porteur, une cellule cancéreuse.

Le vaccin à ADN est un nouveau type de vaccin, car ce n'est pas une protéine prête à l'emploi qui est introduite dans le corps, mais son gène, et ce gène est nouveau pour la cellule. L’introduction d’un tel vaccin dans le corps du patient est appelée «vaccination à l’ADN».

Le nouveau gène est introduit dans les cellules cancéreuses contre lesquelles ils souhaitent augmenter la réponse immunitaire, ou dans les cellules du système immunitaire afin de renforcer leur réponse immunitaire.

Selon le procédé d’introduction du gène dans les cellules cancéreuses, le vaccin à ADN est divisé en deux types: ex vivo, c’est-à-dire à l'extérieur du corps et in vivo, c'est-à-dire directement dans le corps.

La préparation d'un vaccin à ADN ex vivo comprend les étapes suivantes: 1) un fragment est prélevé d'une tumeur cancéreuse et une culture de cellules cancéreuses est obtenue à partir de celle-ci; 2) un gène avec une région régulatrice est introduit dans les cellules cancéreuses par la méthode de transfection ou au moyen d'un virus neutralisé - par la méthode de transduction, etc. 3) les cellules cancéreuses sont irradiées afin qu'elles ne puissent pas se diviser. De telles cellules cancéreuses modifiées constituent un vaccin et sont administrées par voie intradermique ou sous-cutanée dans le corps du patient.

Un vaccin à ADN in vivo est un vecteur dans lequel un nouveau gène pour une cellule avec sa région régulatrice a été introduit. Souvent, un rétrovirus ou un adénovirus, un ADN plasmidique, des liposomes et, à l'avenir, des chromosomes artificiels sont utilisés comme vecteurs. Pour empêcher le virus de se multiplier, les gènes correspondants sont retirés de sa structure, c'est-à-dire il devient en sécurité. Un vecteur avec un gène est introduit dans le corps ou dans une tumeur, il pénètre dans les cellules cancéreuses.

V.G. Debabov (1999) écrit: «Il est très important qu'apparemment, le gène du vaccin à ADN introduit ne s'intègre pas dans le génome, mais existe depuis longtemps, en semaines et en mois, sous la forme d'un épisome dans la cellule cancéreuse, synthétisant l'antigène« étranger »dans celui-ci tout ce temps. .

Pour induire une réponse immunitaire à un antigène, celui-ci doit être présenté aux cellules du système immunitaire sous la forme d'un peptide en complexe avec la molécule de protéine HLA I à la surface de la cellule cancéreuse. Si, simultanément, les peptides sont reconnus comme "étrangers", la réaction à la destruction de la cellule cancéreuse est déclenchée.

Il a été prouvé qu’un vaccin à ADN induit une réponse immunitaire complète à un antigène du corps du patient: humoral - formation d’anticorps et cellule - activation de lymphocytes T cytotoxiques.

Quels sont les avantages d’un vaccin à ADN par rapport à la vaccination conventionnelle, c.-à-d. l'introduction d'une protéine de cellule cancéreuse terminée ou d'une cellule cancéreuse tuée?

1. En utilisant un seul vecteur, vous pouvez créer différents vaccins en ne modifiant que les gènes codant pour l'antigène.

2. Un seul vecteur peut porter plusieurs gènes et induire la synthèse de plusieurs antigènes protéiques: par exemple, le gène de la protéine 5T4, le gène de l'apoptose - le gène bax, le gène de l'interleukine-2 ou 12.

3. Le risque d'effets secondaires est considérablement réduit en raison de la toxicité des protéines «ballast» introduites lors de la vaccination de routine en tant que partie de la protéine antigène.

4. Introduction de gènes suppresseurs dans les cellules cancéreuses; par exemple, le gène wt53, dans lequel des mutations se produisent souvent.

5. gènes bloquants des propriétés des cellules cancéreuses; par exemple, le gène oct-4, le gène nucleostemin, le gène de la protéine 5T4, le masquage d'antigènes sur la cellule cancéreuse à partir de cellules du système immunitaire, le gène de la télomérase, etc.

Pour ce faire, un gène est introduit dans la cellule cancéreuse, conduisant à la synthèse d'ARN, complémentaire de l'ARNm du gène nocif. Cet ARN est antisens et, selon le principe de complémentarité des bases, inhibera la synthèse de l'ARNm sémantique du gène nuisible de l'intérieur. Maintenant, à cette fin, vous pouvez utiliser le "petit ARN interférant" - "gènes commutateurs".

Les essais de vaccins à ADN visant à rechercher et à détruire les cellules cancéreuses dans la pratique clinique ont déjà commencé.

1. Des scientifiques du centre médical de l'Université Baylor à Dallas (2002) ont mis au point un vaccin contre le cancer du poumon GVAX. «Les premiers résultats des tests ont montré sa grande efficacité dans le traitement des formes avancées de la maladie, y compris dans les cas où le traitement conventionnel n’a pas aidé. Au cours de l'expérience, plusieurs personnes ont été complètement guéries du cancer dans un groupe de volontaires, tandis que d'autres ont réussi à se stabiliser. " Lors des essais préliminaires, le vaccin a été administré à 43 patients atteints d'un cancer du poumon non à petites cellules, dont seulement 10 avaient la forme initiale de la maladie.

Le vaccin est constitué de cellules cancéreuses du patient lui-même, dans lesquelles le gène GM-CSF a été introduit.
Il a été introduit dans le corps avec un intervalle de deux semaines pendant trois mois. Le gène ajouté a aidé le corps à reconnaître les cellules cancéreuses, permettant ainsi au système immunitaire de résister efficacement aux cellules cancéreuses normales et d'inhiber la progression de la maladie.

Chez trois patients, le cancer a complètement disparu, il n'y a pas eu de rechute pendant au moins trois ans. De plus, chez deux de ces trois patients, la radiothérapie standard était auparavant inefficace. Chez les patients restants au stade avancé de la maladie, sa progression s'est arrêtée et l'effet a duré pendant une période de cinq mois à deux ans ou plus.

Les scientifiques concluent que ces résultats sont encourageants. Les protocoles de traitement conventionnels ne fonctionnent que dans un faible pourcentage des cas et la survie moyenne ne dépasse pas huit à neuf mois. Bien qu'il soit trop tôt pour parler de l'introduction du vaccin dans la pratique, des recherches supplémentaires seront nécessaires. Les auteurs espèrent qu’ils pourront faire une demande d’autorisation dans trois ans. »

2. Le Boston Dana-Farber Cancer Institute a créé un vaccin basé sur les cellules cancéreuses du patient. «Cela a stimulé le système immunitaire à combattre la tumeur», rapporte UPI Science News (2000).

Des études ont été menées sur 34 patients atteints d'un cancer du poumon - l'un des types de cancer les plus courants. L'un des auteurs de l'étude, Glenn Dranoff, a déclaré que «c'est l'utilisation de leurs propres cellules cancéreuses pour la vaccination qui donne le maximum de chances de développer une forte réponse immunitaire». Cette méthode s'appelle la vaccination thérapeutique. Contrairement à la vaccination traditionnelle, elle vise à traiter la maladie et non sa prévention.

Les médecins ont des cellules cancéreuses génétiquement modifiées obtenues par voie chirurgicale. Un gène du facteur stimulant les colonies de macrophages (GM-CSF), puissant stimulateur du système immunitaire, a été introduit dans les cellules. Un vaccin à base de telles cellules a été administré aux patients.

Parmi les 34 patients atteints de cancer du poumon et de métastases, c.-à-d. quand les cellules cancéreuses se sont propagées dans tout le corps, neuf ont quitté l'expérience parce que leur maladie avait progressé trop rapidement. Chez cinq patients, le cancer a cessé de progresser pendant plusieurs mois, voire plusieurs années, et chez dix-huit, une réponse immunitaire persistante aux cellules cancéreuses est apparue après la vaccination.

Glenn Dranov a déclaré qu'un grand nombre d'études sur les vaccins thérapeutiques anticancéreux étaient en cours. La plupart des résultats précédents concernaient des types de cancers assez rares, par exemple le mélanome. La création d’un vaccin contre une maladie aussi courante que le cancer du poumon n’a guère été envisagée. «Nos résultats dans cette direction sont très préliminaires, mais ils sont inspirants», ajoute Dranov. "Pour devenir une pratique courante, la nouvelle méthode doit supporter plusieurs phases d'essais cliniques."

Selon de nombreux scientifiques, dans les années à venir, le vaccin à ADN «constituera l’un des moyens les plus efficaces de tuer les cellules cancéreuses dans le corps du patient (V.G. Debabov, 1997, et autres).

Jusqu'à présent, en pratique clinique, la cible des méthodes de traitement standard, en plus de la chimiothérapie, n'est pas la cause du cancer, mais seulement ses symptômes. Les progrès de l’oncologie moléculaire ont proposé une approche fondamentalement nouvelle: ne pas traiter le cancer, c.-à-d. conséquence, et sa cause est la cellule cancéreuse et ses descendants. Pour le traitement du cancer, cela revêt une importance fondamentale, car le cancer n’est pas une unité, mais consiste en cellules-organismes se propageant dans tout le corps du patient. Par conséquent, le principe de la guérison est réduit à la destruction de chacune de ses cellules cancéreuses, ce qui signifie que le cancer est éliminé par lui-même.

La vaccination par ADN est particulièrement nécessaire pour la destruction des cellules cancéreuses, car elle: 1) élimine le phénomène de "libération des cellules cancéreuses" de la réponse immunitaire; 2) différents gènes peuvent être introduits dans une cellule cancéreuse: ceux qui codent pour des antigènes de cellules souches du cancer, des gènes de cytokines, des gènes d’apoptose cellulaire. Dans ce cas, la cellule cancéreuse transfectée se transforme en une "usine" pour la production de vaccins directement à l'intérieur du corps. Cette "usine" est capable de travailler pendant une longue période - jusqu'à un an.

Acad. E.D. Sverdlov (1997) note que «le taux d’approche de la thérapie génique réelle pour le cancer est très important. Cela est dû au fait que le cancer est si dangereux et progresse si rapidement que l'utilisation de nouvelles méthodes pour sauver les patients condamnés à mort, dont les moyens n'existent pas, est complètement justifiée d'un point de vue éthique. "

Or, pour de nombreux cancers de différents types de cellules, il a été prouvé qu'une cellule cancéreuse est issue d'une cellule souche d'un tissu résultant de troubles génétiques qui y sont associés. Et comme la cellule souche est divisée asymétriquement, la composition de ses cellules descendantes dans la composition du cancer s'est avérée différente.

Il comporte deux types de cellules: les plus petites d'entre elles sont les descendants d'une cellule souche cancéreuse qui soutient la vie des cellules cancéreuses. La majeure partie des cellules sont des cellules non cancéreuses qui remplissent les fonctions des cellules tissulaires, après quoi elles meurent elles-mêmes de manière naturelle, c'est-à-dire par apoptose.

Ainsi, dans la composition d’une tumeur - cancer, deux types de cellules différents, c’est-à-dire deux cibles différentes. Dans le même temps, la cellule souche cancéreuse est la cible numéro un pour le diagnostic du cancer, ainsi que pour la mise au point de nouveaux médicaments et de moyens d’éliminer les cellules souches cancéreuses, c.-à-d. remède contre le cancer.

Les cellules cancéreuses dans les cellules cancéreuses ne constituent pas une cible pour le diagnostic et le traitement, car il suffit de détruire toutes les cellules souches cancéreuses du cancer et le cancer est éliminé, car après cela, les cellules cancéreuses, comme les cellules à vie courte, mourront par apoptose. C’est une conséquence importante: pour la fabrication de tout type de vaccin anticancéreux, il est nécessaire de ne prendre que des cellules souches cancéreuses.

Pour un vaccin à ADN, les gènes de protéines doivent être introduits dans les cellules souches cancéreuses, et pour d'autres vaccins, par exemple, pour un vaccin à cellules dendritiques, les protéines antigènes d'une cellule souche cancéreuse. Mais pour cela, il faut d'abord isoler les cellules souches cancéreuses des cellules cancéreuses. Cela peut être fait en utilisant des anticorps monoclonaux ou des récepteurs monoclonaux de cellules T (mTKR) pour les protéines antigènes de cellules souches cancéreuses.

Des chercheurs italiens ont été les premiers à utiliser le vaccin à base de cellules dendritiques comme exemple pour démontrer l'efficacité prononcée de l'utilisation de protéines antigènes de cellules souches du cancer pour les vaccins chez la souris dans le traitement des gliomes cérébraux. Les scientifiques ont expliqué cela par le fait que, dans ce cas, les lymphocytes T cytotoxiques sont spécifiquement activés contre un pool de cellules souches cancéreuses dans des cellules cancéreuses.
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Vaccin à ADN - un nouveau moyen de rechercher et de détruire les cellules cancéreuses

  1. Vaccin à ARN - une nouvelle façon de rechercher et de détruire les cellules cancéreuses
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  2. Vaccin à base de cellules dendritiques pour la recherche et la destruction de cellules cancéreuses
    Même un cancer solide avec une taille de nodule de 2 mm ou même de 1 mm dans le tissu pour le patient est déjà une maladie de l'organisme entier. Étant donné que chacune de ses cellules est un organisme cellulaire, il est nécessaire de détruire toutes les cellules cancéreuses pour guérir le cancer. Mais vous devez d’abord trouver toutes les cellules cancéreuses du corps parmi les cellules normales. Ceci peut être réalisé avec un vaccin. Le cancer n'est pas un, mais invisible
  3. Les vaccins sont le principal moyen de détecter et de tuer les cellules cancéreuses.
    Le cancer n’est pas un, mais les descendants d’une cellule cancéreuse qui se propage dans tout le corps du patient avec la formation de métastases. C’est la raison pour laquelle une option de traitement immunitaire est nécessaire pour détruire les cellules cancéreuses, c.-à-d. exposition systémique. Une cellule cancéreuse porte sur sa membrane externe des antigènes permettant au système immunitaire de le reconnaître et de le détruire. Le principal moyen d'immunité
  4. Les cellules souches - un moyen naturel de détecter et de tuer les cellules cancéreuses
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  11. L'apoptose et ses utilisations pour tuer les cellules cancéreuses
    Ce phénomène inhabituel a été remarqué pour la première fois par l’ancien médecin K. Galen (131-203gg. AD). Il observa la chute des feuilles des arbres en automne: les feuilles tombaient d'une branche vivante et, si elles étaient brisées, celles-ci cesseraient. K. Galen en conclut: 1) la chute des feuilles est un suicide délibéré; 2) les feuilles se tuent, car si elles sont présentes en hiver, la neige cassera les branches. Il a appelé ce phénomène le terme apoptose.
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