Publié le 2024-02-29 10:15:00. Des chercheurs chinois ont mis au point une nouvelle méthode de production de cellules tueuses naturelles (NK), prometteuse pour l’immunothérapie du cancer, en surmontant les obstacles liés aux techniques traditionnelles.
- Une équipe de l’Académie chinoise des sciences a développé une approche innovante basée sur des cellules souches du sang de cordon pour générer des cellules NK modifiées (CAR-iNK).
- Cette nouvelle méthode permet une production massive de cellules NK à moindre coût et avec une efficacité accrue de la modification génétique.
- Des tests en laboratoire ont démontré la capacité de ces cellules à détruire efficacement les cellules cancéreuses dans des modèles de leucémie.
La thérapie par cellules NK représente une voie prometteuse dans la lutte contre le cancer. Ces cellules immunitaires jouent un rôle crucial dans la défense de l’organisme contre les cellules anormales et les virus. La thérapie par récepteur d’antigène chimérique (CAR)-NK consiste à équiper les cellules NK d’un récepteur artificiel (CAR) capable de reconnaître et d’attaquer spécifiquement les cellules cancéreuses. Cependant, les méthodes conventionnelles, qui utilisent des cellules NK matures prélevées sur le sang périphérique ou le sang de cordon, présentent des limitations importantes en termes de variabilité, d’efficacité de la modification génétique et de coûts de production.
Pour pallier ces inconvénients, le professeur WANG Jinyong et son équipe de l’Institut de zoologie de l’Académie chinoise des sciences ont opté pour une approche différente. Ils ont choisi de partir de cellules souches hématopoïétiques (HSPC) CD34+ issues du sang de cordon. Ces cellules, à un stade précoce de développement, sont ensuite induites à devenir des cellules NK (iNK) en laboratoire, et peuvent également être modifiées par CAR pour créer des cellules CAR-iNK.
Les résultats, publiés dans la revue Natural Biomedical Engineering, démontrent une amélioration significative de la production de cellules NK. L’équipe a mis au point un processus en trois étapes. Dans un premier temps, les cellules HSPC CD34+ (ou les HSPC modifiées par CAR CD19) sont multipliées grâce à des cellules nourricières AFT024 irradiées, avec une expansion d’environ 800 à 1 000 fois en 14 jours. Ensuite, ces cellules sont cultivées avec des cellules nourricières OP9 pour former des agrégats organoïdes hématopoïétiques, favorisant le développement de la lignée NK. Enfin, les cellules engagées dans la différenciation NK sont autorisées à mûrir et à se multiplier davantage, produisant ainsi des cellules iNK ou CAR-iNK très pures exprimant le CD16 endogène.
Un aspect particulièrement remarquable de cette méthode est la capacité à générer un grand nombre de cellules à partir d’une seule cellule souche. Selon les chercheurs, une seule cellule HSPC CD34+ peut donner lieu à jusqu’à 14 millions de cellules iNK ou 7,6 millions de cellules CAR-iNK. Ils estiment qu’un cinquième d’une unité de sang de cordon typique pourrait suffire à produire suffisamment de cellules pour des milliers, voire des dizaines de milliers de doses de traitement.
De plus, cette approche permet de réduire considérablement la quantité de vecteur viral nécessaire à la modification génétique CAR. La quantité de vecteur viral requise est environ 1/140 000 (au jour 42 de culture) à 1/600 000 (au jour 49) par rapport aux méthodes traditionnelles utilisant des cellules NK matures.
Les tests in vitro ont confirmé l’efficacité de ces nouvelles cellules. Dans des modèles murins de xénogreffes dérivées de lignées cellulaires (CDX) et de xénogreffes dérivées de patients (PDX) de leucémie lymphoblastique aiguë à cellules B humaine (B-ALL), les cellules CD19 CAR-iNK ont démontré une forte capacité à réduire la croissance tumorale et à prolonger la survie des animaux.
Selon les chercheurs, cette nouvelle approche représente une avancée significative dans le domaine de l’immunothérapie du cancer, en améliorant à la fois l’efficacité de la production de cellules iNK et CAR-iNK et en réduisant considérablement les coûts associés à la modification génétique. Les travaux ont été financés par le ministère de la Science et de la Technologie de la République populaire de Chine et la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine.