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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 la propagation invisible des descendants de cellules immortelles d'une cellule cancéreuse dans les tissus sains environnants et dans tout le corps par le sang et la lymphe sans frontières et sans fin, avec la destruction des tissus et leur remplacement. Il est clair que le cancer est une invasion de cellules.

Ceci et le mécanisme de l'invasion - l'inclusion de certains gènes, la propagation des cellules cancéreuses est très similaire à une infection bactérienne.

Les mécanismes moléculaires des cellules du système immunitaire sont également identiques pour la recherche et la destruction des bactéries et des virus, ainsi que des cellules cancéreuses dans le corps du patient.

Un vaccin est un médicament contenant un antigène immunitaire. En utilisant un vaccin dans le corps, une réponse immunitaire est déclenchée - la destruction de l'antigène et, par conséquent, du vecteur, en l'occurrence de la cellule cancéreuse.

Le vaccin cible les protéines antigènes sur la cellule cancéreuse. Ils sont capturés par une cellule présentatrice d'antigène à l'aide de récepteurs et le processus de destruction de leur porteur commence - une cellule cancéreuse et sans effets secondaires.

Il a maintenant été prouvé que le système immunitaire est capable de détruire tout type de cellule cancéreuse, mais cette dernière développe un certain nombre de défenses lui permettant d’échapper à la réponse immunitaire. Tout n'est pas clair ici. Les protections des cellules cancéreuses comprennent:

- immunogénicité insuffisante de l'antigène spécifique de la tumeur;

- la capacité d'une cellule cancéreuse à provoquer une immunosuppression par la sécrétion d'interleukine 10, facteur de croissance endothélial vasculaire, etc., avec une diminution de la fonction des lymphocytes T;

- violation du mécanisme de présentation d'un antigène spécifique d'une tumeur d'une cellule cancéreuse (I. A. Baldueva, 2001);

- antigène masquant à la surface d'une cellule cancéreuse avec une protéine fœtale sous la désignation de code "5T4", etc.

Le protéome d'une cellule cancéreuse n'étant qu'au début de l'étude, ses antigènes ne sont déterminés que pour des types de cellules individuels. Les auteurs divisent les antigènes en groupes de différentes manières:

1) les antigènes résultant d'épimutations dans les gènes des propriétés d'une cellule normale qui en font une cellule cancéreuse, et les antigènes résultant de mutations ou d'épimutations dans les gènes suppresseurs de cette cellule;

2) les antigènes synthétisés dans une cellule cancéreuse, mais absents dans une cellule normale du même type; il s'agit d'une série de protéines fœtales, parmi lesquelles l'enzyme télomérase - hTERT, Oct-4, Nanog, nucleostemin, une protéine portant le code «5T4», etc.

Il s’est avéré que, dans le corps, les cellules dendritiques (CD) constituent la principale cellule de recherche dans les tissus des antigènes de différents porteurs. On les trouve dans tous les tissus, mais dans un petit nombre. Ce sont des cellules avec des processus longs et ramifiés qui pénètrent entre les cellules du tissu, pour lesquelles elles sont appelées dendritiques (du grec. Dendron - tree).

Les PED sont les premières cellules qui effectuent une surveillance immunitaire des antigènes de toute origine. Selon eux, ces cellules reconnaissent leurs porteurs - cellules cancéreuses, bactéries, virus. Les CD attrapent les cellules cancéreuses dans la matrice intercellulaire lorsqu’elles pénètrent dans les capillaires sanguins et lymphatiques, et en particulier dans le sang.

Bien qu'une cellule cancéreuse soit issue d'une cellule de son corps, elle synthétise des protéines antigéniques spécifiques et les expose à sa surface. Dans ce cas, le système immunitaire reconnaît que la cellule cancéreuse est un «étranger» et non le sien.

Nous savons déjà qu'il existe des molécules HLA à la surface d'une cellule présentatrice d'antigène. Ce sont des glycoprotéines, leur structure est unique chez chaque individu. Pour le système immunitaire, ils servent de signes de "leur propre". Les antigènes semblent être liés par le système immunitaire aux molécules HLA. Un lymphocyte T cytotoxique par une molécule de récepteur reconnaît sur la cellule non seulement un antigène étranger, mais également un complexe constitué d'une molécule HLA et d'un antigène, c'est-à-dire. “Own” et “alien”. Parmi les deux classes de ces molécules, seules les molécules de classe I sont directement impliquées dans le contact des T-tueurs avec les cellules cibles.

Le DK provient d'une cellule souche hématopoïétique. Dans le corps humain, il existe deux états: immature et mature. Les immatures sont situés dans divers tissus, où ils capturent les antigènes des cellules cancéreuses. Dans le même temps, les PED peuvent distinguer n'importe quel antigène par leurs récepteurs, en quoi ils se différencient des lymphocytes T et des lymphocytes B.

Phénotype des CD immatures: endocytose élevée et expression de l'absorption d'antigène; faible expression de molécules d'adhésion et de molécules co-stimulatrices; capacité à se transformer en macrophages. Un tel phénotype crée une activité prononcée des CD immatures pour capturer les antigènes, mais une faible représentation des antigènes. En présence de facteurs de maturation, ces cellules se transforment en PED matures au bout de 2 jours.

Le phénotype des PED matures: la présence de nombreux processus, ce qui augmente leur surface et leur capacité à se déplacer activement; faible adhésion au plastique; faible capacité d'endocytose et faible expression des récepteurs pour la capture des antigènes; expression élevée des molécules de co-stimulation B7-1, B7-2 et adhésion. Ce sont les seules cellules pouvant présenter des antigènes auparavant inconnus aux lymphocytes T naïfs et, contrairement à d'autres cellules présentant l'antigène, leur effet stimulant sur les lymphocytes T est 10 à 100 fois plus puissant (M.V. Pashenkov, B.V. Pinegin, 2001; A.V. Kuznetsova et al., 2003).

Différents types de cellules cancéreuses sécrètent l’interleukine 10, ce qui empêche la maturation des CD, bloque l’activité antigénostatique des CD pour les lymphocytes T et sécrète des substances qui inhibent la différenciation des précurseurs CD34-DC.

Il a été démontré que chez les patients atteints de cancer, la quantité de CD dans le corps est réduite et les cellules elles-mêmes sont fonctionnellement inférieures. Sur leur surface, l'expression des molécules adhésives et co-stimulantes est réduite, ainsi qu'une diminution critique du nombre de molécules HLA, en particulier de classe I. «Ainsi, tout un lien intermédiaire de la réponse immunitaire disparaît, ce qui explique pourquoi les lymphocytes T cytotoxiques ne sont pas capables de détruire les cellules cancéreuses." Ces changements peuvent être les principales raisons de l’absence de réponse immunitaire aux cellules cancéreuses dans le corps (I.A. Baldueva, 2001; V.M. Moiseenko, 2005).

Les capacités uniques des cellules dendritiques ont permis de les utiliser pour créer des vaccins contre les cellules cancéreuses. Dans ce cas, l'une des étapes de la préparation du vaccin est la reproduction de DC en culture. Cela vous permet de remplacer le CD défectueux du patient par des cellules pleines.

Mais les scientifiques ont déjà trouvé une autre solution: ils ont mis au point une méthode permettant d’obtenir des cellules dendritiques à partir de cellules souches embryonnaires dans le même but.

A.V. Kuznetsova et autres (2004) ont écrit que les essais cliniques sur les vaccins à base de cellules dendritiques, malgré les résultats encourageants obtenus pour la destruction des cellules cancéreuses, "en sont encore à la phase initiale". Les tâches principales dans la création de vaccins à base de CD à cette fin sont les suivantes:

- "l'étude des causes moléculaires par lesquelles les cellules cancéreuses modifient l'expression des gènes et la fonction des cellules dendritiques";

- «détermination des récepteurs des cellules dendritiques et des voies de signalisation par lesquelles les cellules cancéreuses agissent»;

- "la création de médiateurs qui activent les cellules dendritiques dans un certain sens, afin de stimuler la réponse immunitaire nécessaire";

- "le choix des vecteurs produisant ces médiateurs et stimulant les cellules dendritiques in vivo";

Les scientifiques pensent que ces domaines de recherche "sur l'utilisation des cellules dendritiques peuvent conduire à la création de nouveaux médicaments et vaccins

pour stimuler la réponse immunitaire contre diverses infections et le cancer ".

Pour les vaccins, les CD peuvent être isolées de deux sources: à partir de leurs précurseurs immatures - les cellules de la moelle osseuse CD34 et à partir des monocytes du sang périphérique du patient.

Le schéma de fabrication du vaccin à cellules dendritiques est le suivant:

1) préparation des cellules dendritiques. Les cellules qui donnent naissance aux cellules dendritiques, telles que les monocytes, sont isolées du sang du patient. Ils sont cultivés pendant 7 jours avec des facteurs de croissance - facteur stimulant les colonies de granulocytes-macrophages et interleukine-4 avec contrôle et changement de milieu. Au jour 4, un antigène préparé à partir des cellules cancéreuses d'un patient donné leur est ajouté.

2) l'isolement des protéines antigéniques à partir de cellules cancéreuses vivantes à partir de matériel de biopsie - généralement un fragment de tumeur.

Un fragment de tumeur est dissocié en cellules par des enzymes.
Les cellules cancéreuses sont lavées et, après un traitement spécial, sont détruites et un lysat protéine-antigène est obtenu à partir de celles-ci. Il est utilisé pour la présentation aux cellules dendritiques.

3) incubation de CD avec des antigènes de protéines d'une cellule cancéreuse pendant plusieurs jours. À partir de là, une suspension de cellules dendritiques chargées de protéines antigènes de cellules cancéreuses est obtenue - il s’agit d’un vaccin.

Pourquoi cette incubation est-elle nécessaire? Le fait est que les CD sont "dispersés" dans les tissus de tout le corps, de sorte que la probabilité que l'antigène introduit les contacte est faible. Pendant l'incubation, les cellules dendritiques «se souviennent» des antigènes des cellules cancéreuses et, lorsqu'elles sont administrées dans le cadre d'un vaccin, elles reconnaissent les cellules cancéreuses et provoquent une réaction immunitaire qui les détruit.

Actuellement, il existe un processus d’accumulation de connaissances sur les pays en développement et sur leur acquisition, culture et activation; sur les antigènes - leurs sources, leur préparation et leur libération; la posologie, la fréquence et la voie d'administration sont en cours d'élaboration; critères permettant d’évaluer la réponse du système immunitaire à l’introduction de médicaments conventionnels et modifiés.

cellules dendritiques (A.V. Kuznetsova et al., 2004).

Voies d’administration du vaccin. Ces chemins sont encore à l'étude. Jusqu'ici, il a été démontré que le vaccin DK est efficacement administré au patient par voie intradermique sous la forme d'un «zeste de citron» en 2 ou 3 points à l'arrière. Le volume de la suspension cellulaire introduite atteint généralement 3 ml.

Etapes de l'activation des lymphocytes T cytotoxiques après l'introduction du vaccin dans l'organisme du patient:

1) le vaccin DC est un antigène de cellule cancéreuse se présentant sous la forme d'un peptide in vivo et actif des lymphocytes T;

2) les lymphocytes T "formés" à l'antigène de cellules cancéreuses reconnaissent les cellules cancéreuses dans le corps et les lysent;

3) «Le CD hôte reconnaît les cellules cancéreuses lysées et soutient l'activité des lymphocytes T cytotoxiques» (I. A. Baldueva, 2003).

Pour l'effet contre les cellules cancéreuses, l'incubation de CD avec des antigènes de la cellule cancéreuse est répétée selon le calendrier de vaccination. Les antigènes pour l'incubation avec les CD d'un patient peuvent être non seulement un lysat de cellules cancéreuses - le plus souvent, mais également des peptides, un ADNc ou un ARNm codant pour des protéines antigènes de cellules cancéreuses d'un patient.

Ainsi, un vaccin à base de CD contenant des antigènes de cellules cancéreuses provenant d'un patient spécifique a pour objectif d'apprendre aux lymphocytes T et B du système immunitaire à rechercher les cellules cancéreuses dans le corps du patient et à les détruire.

Le vaccin crée une réponse immunitaire prolongée et retardée aux cellules cancéreuses, ce qui le distingue des médicaments chimiothérapeutiques ayant un effet immédiat et à court terme. Mais ce n’est pas un vaccin préventif, mais un moyen de détruire les cellules cancéreuses du cancer du patient.

En outre, des vaccins sont en cours de préparation contre un type de cellules cancéreuses. Le fait que de tels vaccins soient créés à partir d'antigènes de cellules cancéreuses provenant d'un patient et qu'ils soient dirigés contre un type de cellules cancéreuses constitue un inconvénient majeur des vaccins, à la différence des vaccins contre les bactéries et les virus.

Pour préparer un vaccin contre tout type de cellules cancéreuses, il est nécessaire qu’elles contiennent la synthèse de la protéine totale. Jusqu'à présent, l'enzyme télomérase, hTERT et son ARN, est une telle protéine commune. La télomérase est synthétisée dans 90% des différents types de cellules cancéreuses chez l'homme, mais dans une cellule normale du même type, elle n'est pas synthétisée, c'est-à-dire ses gènes ne sont pas inclus.

E.Yu. Moskaleva, S.E. Severin (2002) a cité des données provenant d'études montrant que l'immunisation avec l'ARN de la télomérase induisait une réponse immunitaire chez les animaux contre différents types de cellules cancéreuses. Ainsi, lors de l'immunisation de souris avec des cellules dendritiques transfectées avec l'ARN de TERT, les chercheurs ont découvert l'apparition de lymphocytes T cytotoxiques, qui lysaient non seulement des cellules de mélanome, mais également différents types de cellules cancéreuses. La même chose a été montrée lors d'expériences in vitro avec différents types de cellules cancéreuses prélevées sur des patients.

Il a également été montré que l'immunisation avec des CD, dans laquelle de l'ARN provenant de cellules cancéreuses était introduit, était plus efficace si l'on n'utilisait pas l'ARN d'une seule protéine mais l'ARN total, car les cellules dendritiques sont immédiatement activées contre plusieurs protéines antigéniques.

E.Yu. Moskaleva, E.S. Severin a conclu que les résultats des expériences de ces chercheurs "permettent de considérer l'ARN de hTERT comme un antigène universel potentiel spécifique de la tumeur".

Ainsi, un vaccin à base de CD peut constituer l’un des moyens les plus efficaces de tuer les cellules cancéreuses, car il ne laissera pas une seule cellule cancéreuse dans le corps du patient.

Dans un article intitulé "Cancer Vaccine" (2000), des scientifiques américains ont mis au point un vaccin qui "peut aider à lutter contre tous les types de cellules cancéreuses". Le principe de son action: il active les propres défenses de l'organisme, le forçant à rechercher et à détruire les cellules cancéreuses.

L’idée des auteurs était de créer un vaccin universel contre le cancer, un vaccin qui stimule le système immunitaire du corps, attaque et détruit divers types de cellules cancéreuses.

Un vaccin créé par des scientifiques de la Duke University of America contient une protéine spéciale. Il est présent dans chaque cellule et, dans les cellules cancéreuses, sa quantité est beaucoup plus élevée que la normale. Par conséquent, les chercheurs ont décidé que cette protéine constituait une "cible" appropriée. Ce que cette protéine "spéciale" est n'est pas indiqué dans le travail.

Lors des tests de vaccins chez des souris de laboratoire, "le nombre de différents types de cancer a considérablement diminué". Mais le Dr John Toy de la British Cancer Research Foundation craint que «le vaccin agisse sur toutes les cellules sans distinction» et incite le corps à détruire non seulement les cellules cancéreuses, mais également les cellules saines.

Les scientifiques estiment qu'un certain nombre d'études seront nécessaires, notamment pour dissiper ces préoccupations. D'une manière ou d'une autre, les scientifiques ont découvert qu '"un seul vaccin applicable à différents types de cellules cancéreuses peut être créé".

Jusqu'à présent, les vaccins anticancéreux sont préparés à partir d'antigènes protéiques de toutes les cellules entrant dans la composition du cancer du patient, le plus souvent sous la forme d'un lysat. Mais à présent, il a été découvert que la composition des cellules cancéreuses comprend deux types de cellules: 1) les cellules souches cancéreuses - très peu nombreuses, et 2) les cellules non cancéreuses - elles constituent la majeure partie des cellules cancéreuses.

Une cellule souche cancéreuse est la cause du cancer et, en raison de son auto-renouvellement, ne conserve que la taille de son bassin de progéniture et sa croissance en raison de la multiplication des cellules non cancéreuses dans les cellules cancéreuses.

Par conséquent, pour les onco-vaccins, y compris pour un vaccin à base de cellules dendritiques, les protéines antigènes de la cellule souche cancéreuse, mais non de cellules cancéreuses non cancéreuses, doivent être prises. Des chercheurs italiens ont récemment mis en œuvre cette nouvelle approche sur des gliomes cérébraux lors d'expériences sur des souris.

Deux vaccins à base de cellules dendritiques activées par des lysats ont été créés: 1) un lysat de cellules non cancéreuses et 2) un lysat de cellules souches cancéreuses.

Les étapes des expériences: 1) la transplantation de cellules de gliome dans le cerveau de souris: un groupe contient des cellules non cancéreuses et l'autre des cellules souches cancéreuses provenant du même gliome.

2) semaines après la transplantation de cellules de gliome, les animaux ont été vaccinés 3 fois.

Résultats: 1) un vaccin basé sur un lysat de cellules souches cancéreuses «protégeant de manière fiable les animaux de la survenue des deux types de tumeurs»;

2) un vaccin basé sur un lysat de cellules non cancéreuses n'a guéri que 50% des animaux atteints d'une tumeur provenant de cellules non cancéreuses et "n'a absolument pas éliminé la croissance tumorale des souris à partir de cellules souches cancéreuses".

Les auteurs de l'étude ont donc pour la première fois proposé une nouvelle approche pour la création d'onco-vaccins à base de cellules dendritiques. La même approche devrait être utilisée pour créer un autre type de vaccin contre le cancer. L'efficacité de la stimulation des lymphocytes T cytotoxiques contre la cible - les cellules souches du cancer - était beaucoup plus élevée qu'avec l'approche standard - basée sur un lysat de toutes les cellules cancéreuses.

Les expériences ont également montré une différence dans la stimulation du système immunitaire contre diverses cibles dans un seul cancer. Les auteurs concluent qu'un vaccin à base de CD activé par des antigènes de cellules souches cancéreuses «a un potentiel important et va certainement se développer. C’est cette approche qui trouvera une incarnation clinique rapide. " Source: Cancer Res. 2006,66;

10247-10252 (tiré de A.V. Bersenev, 2006).
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Vaccin à base de cellules dendritiques pour la recherche et la destruction de cellules cancéreuses

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