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Vaccin à cellules dendritiques pour rechercher et détruire les cellules cancéreuses

Même un cancer solide avec une taille de nodule de 2 mm ou même 1 mm dans le tissu du patient est déjà une maladie de l'organisme entier. Étant donné que chacune de ses cellules est un organisme cellulaire, la destruction de toutes les cellules cancéreuses est nécessaire pour guérir le cancer. Mais vous devez d'abord trouver toutes les cellules cancéreuses du corps parmi les cellules normales. Cela peut être réalisé avec un vaccin.

Le cancer n'en est pas un, mais la propagation invisible des descendants des cellules immortelles d'une cellule cancéreuse dans les tissus sains environnants et dans tout le corps à travers le sang et la lymphe sans frontières et sans fin avec la destruction des tissus et leur remplacement. De cela, il est clair que le cancer est une invasion cellulaire.

Ceci et le mécanisme d'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 qui contient un antigène immunitaire. En utilisant un vaccin dans le corps, une réponse immunitaire est déclenchée - la destruction de l'antigène, et avec lui le porteur, dans ce cas, la cellule cancéreuse.

Le vaccin cible les protéines antigéniques sur la cellule cancéreuse. Ils sont capturés par une cellule présentatrice d'antigène à l'aide de récepteurs, et cela déclenche le processus de destruction de leur porteur - 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 la cellule cancéreuse développe un certain nombre de défenses qui lui permettent d'éluder la réponse immunitaire. Tout n'est pas clair ici. Les protections contre les cellules cancéreuses comprennent:

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

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

- violation du mécanisme de présentation de l'antigène des cellules cancéreuses spécifiques aux tumeurs (I.A. Baldueva, 2001);

- masquage de l'antigène 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'est qu'au début de l'étude; par conséquent, 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 la transforment en cellule cancéreuse, et les antigènes résultant de mutations ou d'épimutations dans les gènes suppresseurs de cette cellule;

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

Il s'est avéré que dans le corps, les cellules principales de la recherche dans les tissus d'antigènes de différents porteurs sont les cellules dendritiques (DC). On les retrouve dans tous les tissus, mais en petit nombre. Ce sont des cellules avec des processus longs et ramifiés qui pénètrent entre les cellules tissulaires, pour lesquelles elles sont appelées dendritiques (du grec. Dendron - arbre).

Les CD sont les premières cellules à effectuer une surveillance immunitaire des antigènes de toute genèse. Selon eux, ces cellules reconnaissent leurs porteurs - cellules cancéreuses, bactéries, virus. Les DC attrapent les cellules cancéreuses dans la matrice intercellulaire lorsqu'elles pénètrent dans les capillaires sanguins et lymphatiques et, en particulier, dans la circulation sanguine elle-même.

Bien qu'une cellule cancéreuse provienne d'une cellule de son corps, elle synthétise des protéines antigéniques spécifiques et les expose à sa surface. Dans ce cas, la cellule cancéreuse est reconnue par le système immunitaire comme un «étranger», pas le sien.

Nous savons déjà qu'à la surface de la cellule présentatrice d'antigène, il y a des molécules HLA. 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 aux molécules HLA par le système immunitaire. Un lymphocyte T cytotoxique par une molécule de récepteur unique reconnaît sur la cellule non seulement un antigène étranger, mais un complexe d'une molécule HLA et d'un antigène, c'est-à-dire «Propre» et «étranger». Des deux classes de ces molécules, seules les molécules de classe I sont directement impliquées dans le contact des tueurs de T avec les cellules cibles.

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

Phénotype de DC immature: endocytose élevée et expression de l'absorption d'antigène; faible expression des molécules d'adhésion et des molécules costimulatrices; 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 CD matures après 2 jours.

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

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

Il est démontré que chez les patients atteints de cancer, la quantité de DC dans le corps est réduite et les cellules elles-mêmes sont fonctionnellement inférieures. À leur surface, l'expression des molécules adhésives et co-stimulantes est réduite, ainsi qu'une diminution critique des molécules HLA, en particulier de classe I. "Donc, un lien intermédiaire entier de la réponse immunitaire se détache, c'est pourquoi les lymphocytes T cytotoxiques ne sont pas en mesure 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 pour tuer les cellules cancéreuses. Dans ce cas, l'une des étapes de la préparation du vaccin est la reproduction des DC en culture. Cela vous permet de remplacer le DC défectueux du patient par des cellules pleines.

Mais les scientifiques ont déjà trouvé une autre issue - ils ont développé une méthode pour obtenir des cellules dendritiques à partir de cellules souches embryonnaires dans le même but.

A.V. Kuznetsova et al. (2004) écrivent que les essais cliniques de vaccins à base de cellules dendritiques, malgré les résultats encourageants pour tuer les cellules cancéreuses, "en sont encore à la phase initiale". Les tâches principales dans la création de vaccins basés sur DC à cet effet sont:

«Une 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 une certaine direction, pour 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 moelle osseuse CD34 et à partir des monocytes du sang périphérique du patient.

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

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

2) l'isolement des protéines antigéniques des cellules cancéreuses vivantes du 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 en est obtenu. Il est utilisé pour la présentation aux cellules dendritiques.

3) incubation de DC avec des antigènes protéiques d'une cellule cancéreuse pendant plusieurs jours. De cela, une suspension de cellules dendritiques chargées de protéines d'antigène de cellules cancéreuses est obtenue - il s'agit d'un vaccin.

À quoi sert une telle incubation? Le fait est que les CD sont «dispersés» dans les tissus de tout le corps, de sorte que les chances que l'antigène introduit lui-même les contacte sont faibles. Pendant l'incubation, les cellules dendritiques «se souviennent» des antigènes des cellules cancéreuses et lorsqu'elles sont introduites dans le vaccin, elles reconnaissent les cellules cancéreuses et provoquent une réponse immunitaire pour les détruire.

Actuellement, il existe un processus d'accumulation de connaissances sur les CD et leur acquisition, leur culture et leur activation; sur les antigènes - leurs sources, préparation et livraison; la dose, la fréquence et la voie d'administration sont en cours d'élaboration; critères d’évaluation de 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 voies sont encore à l'étude. Jusqu'à présent, il a été démontré que le vaccin DC est efficacement administré au patient par voie intradermique sous la forme d'un «zeste de citron» en 2 ou 3 points sur le dos. Le volume de la suspension cellulaire introduite est généralement jusqu'à 3 ml.

Stades d'activation des lymphocytes T cytotoxiques après l'introduction du vaccin dans le corps du patient:

1) le vaccin DC est un antigène de cellule cancéreuse sous forme de peptide à lymphocytes T in vivo et les active;

2) les lymphocytes T «formés» à l'antigène des cellules cancéreuses reconnaissent les cellules cancéreuses dans le corps et les lysent;

3) «L'hôte DC 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 DC avec des antigènes de la cellule cancéreuse est répétée selon le calendrier de vaccination. Les antigènes d'incubation avec DC d'un patient peuvent être non seulement un lysat de cellules cancéreuses - le plus souvent, mais aussi des peptides, de l'ADNc ou de l'ARNm codant pour des protéines d'antigène de cellules cancéreuses d'un patient.

Ainsi, un vaccin basé sur DC avec des antigènes de cellules cancéreuses d'un patient spécifique a pour objectif d'enseigner aux lymphocytes T et B du système immunitaire à rechercher des 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 qui ont 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 d'un patient.

En outre, alors que des vaccins sont en cours de préparation contre certains types de cellules cancéreuses. Le fait que ces vaccins soient créés à partir d'antigènes de cellules cancéreuses provenant d'un patient et qu'ils soient dirigés contre un type de cellule cancéreuse sont de sérieux inconvénients des vaccins, contrairement aux vaccins contre les bactéries et les virus.

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

E.Yu. Moskaleva, S.E. Severin (2002) a cité des données d'études qui ont montré que l'immunisation avec l'ARN de télomérase a déclenché 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 de l'ARN TERT, les chercheurs ont découvert l'apparition de lymphocytes T cytotoxiques, qui lysaient non seulement les cellules de mélanome, mais aussi différents types de cellules cancéreuses. La même chose a été montrée dans des expériences in vitro avec des cellules cancéreuses de différents types, prélevées sur des patients.

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

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

Ainsi, un vaccin basé sur DC peut être 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 «Cancer Vaccine» (2000), des scientifiques américains ont développé un vaccin qui «peut aider avec tous les types de cellules cancéreuses». Le principe de son action: il active les propres défenses de l'organisme, le forçant à rechercher et détruire les cellules cancéreuses.

L'idée des auteurs était de créer un vaccin universel contre le cancer, qui stimule le propre 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 était une «cible» appropriée. Ce qu'est cette protéine "spéciale" n'est pas indiqué dans l'ouvrage.

Lors des tests de vaccins sur 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 est préoccupé par le fait que «le vaccin agit sans discrimination sur toutes les cellules» et incite le corps à détruire non seulement les cellules cancéreuses, mais aussi 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 contre divers types de cellules cancéreuses peut être créé".

Jusqu'à présent, les vaccins contre le cancer sont préparés sur la base d'antigènes protéiques de toutes les cellules de la composition du cancer du patient, le plus souvent sous la forme d'un lysat. Mais maintenant, il a été découvert qu'il existe deux types de cellules dans la composition des cellules cancéreuses: 1) les cellules souches cancéreuses - il y en a très peu 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 la croissance du cancer 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, des protéines antigéniques provenant de cellules souches cancéreuses, mais pas de cellules cancéreuses non cancéreuses, doivent être prises. Cette nouvelle approche a été récemment mise en œuvre par des chercheurs italiens sur les 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) transplantation de cellules de gliome dans le cerveau de souris: un groupe contient des cellules non cancéreuses, et l'autre contient des cellules souches cancéreuses du même gliome.

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

Résultats: 1) un vaccin basé sur un lysat de cellules souches cancéreuses «protège de manière fiable les animaux contre l'apparition 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 à partir 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 proposé pour la première fois une nouvelle approche de 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 cancéreuses, était beaucoup plus élevée qu'avec l'approche standard - basée sur un lysat de toutes les cellules cancéreuses.

Les expériences ont également montré la différence de stimulation du système immunitaire contre diverses cibles dans un seul cancer. Les auteurs concluent qu'un vaccin à base de DC activé par des antigènes de cellules souches cancéreuses «est très prometteur et va certainement se développer. C'est cette approche qui trouvera une incarnation clinique rapide. » Source: Cancer Res. 2006.66;

10247-10252 (cité dans: A.V.Bersenev, 2006).
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Vaccin à cellules dendritiques pour rechercher et détruire les cellules cancéreuses

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