Une étude révèle que les cellules souches pluripotentes induites pourraient servir de vaccin anticancéreux

Les cellules souches pluripotentes induites (ou CSPi) ont pour origine une cellule adulte somatique, redevenue pluripotente grâce à l'action de facteurs de croissance et de facteurs de transcription par opposition aux cellules souches embryonnaires (CSE). Elles sont très étudiées pour leur rôle potentiel dans le traitement de maladies génétiques, de cancers, de remplacement d'organes notamment.

Les cellules souches pluripotentes induites, ou cellules iPS, sont une clé de voûte de la médecine régénérative. En dehors du corps, elles peuvent être amenés à devenir de nombreux types de cellules et de tissus qui peuvent aider à réparer les dommages causés par un traumatisme ou une maladie. Une étude publiée dans Cell Stem Cell menée chez des souris du Stanford University School of Medicine suggère une autre utilisation des cellules iPS, soit la formation du système immunitaire pour attaquer ou même prévenir les tumeurs. Les chercheurs suggèrent qu'il pourrait être possible un jour de vacciner un individu avec ses propres cellules iPS pour le protéger contre le développement de nombreux types de cancer.

Les cellules iPS fonctionnent comme un vaccin anticancéreux puisque, comme de nombreuses cellules cancéreuses, elles ressemblent à des cellules progénitrices immatures du développement, qui sont exemptes des restrictions de croissance intégrées dans les cellules matures qui constituent les tissus du corps. L'injection de cellules iPS qui correspondent génétiquement au receveur, mais qui sont incapables de se répliquer, peut sans risque exposer le système immunitaire à une variété de cibles spécifiques au cancer. Les chercheurs ont découvert que les cellules iPS étaient très similaires sur leur surface aux cellules tumorales. Ces cellules, en tant que composant du vaccin proposé par les chercheurs, auraient de fortes propriétés immunogènes provoquant une réponse immunitaire spécifique au cancer. Les chercheurs croient que cette approche aurait un potentiel clinique.

Pour faire des cellules iPS, les chercheurs recueillent des échantillons de cellules à partir d'une source facilement accessible comme la peau ou le sang. Les cellules sont ensuite traitées avec un panel de gènes qui leur font en quelque sorte rembobiner leur horloge de développement afin de devenir pluripotentes, leur permettant de devenir presque n'importe quel tissu dans le corps. Un test clé de la pluripotence est la capacité des cellules à former une tumeur appelée tératome (la formation d'une tumeur à partir de cellules pluripotentes toujours présentes dans le corps ou apportées par la greffe de cellules souches), qui est composée de nombreux types de cellules différentes, après que les cellules aient été injectées dans des animaux. Les chercheurs mentionnent que les cellules IPS utilisées dans les thérapies de médecine régénérative sont cultivées en présence d'autres protéines pour les encourager à se spécialiser, ou se différencier, en populations cellulaires spécifiques avant d'être utilisées cliniquement.

On sait depuis longtemps que les cellules cancéreuses font écho à de nombreuses caractéristiques des cellules immatures du développement. Dans le cadre de leur transformation cancéreuse, ils éliminent souvent les mécanismes naturels qui bloquent la division cellulaire inappropriée et commencent à proliférer rapidement. Les chercheurs ont voulu déterminer à quel point les cellules iPS et les cellules cancéreuses se ressemblaient. Ils ont comparé les panels d'expression génique des deux types de cellules chez la souris et l'homme et ont trouvé des similitudes remarquables, suggérant que ces cellules partagent des protéines sur leurs surfaces appelées épitopes qui pourraient servir de cibles pour le système immunitaire.

Pour tester cette théorie, ils ont utilisé quatre groupes de souris. Le premier groupe a reçu une injection d'une solution de contrôle, le second a reçu des cellules iPS génétiquement appariées qui avaient été irradiées pour empêcher la formation de tératomes, le troisième a reçu un immunostimulant générique connu comme adjuvant, et le dernier a reçu une combinaison de cellules iPS irradiées et d'adjuvant. Tous les animaux de chaque groupe ont été injectés une fois par semaine pendant quatre semaines. Enfin, une lignée cellulaire de cancer du sein de souris a été transplantée chez les souris afin d'observer la croissance potentielle des tumeurs. Une semaine après la transplantation, toutes les souris avaient développé des tumeurs des cellules cancéreuses du sein au site d'injection. Bien que les tumeurs se soient développées de manière robuste dans les groupes témoins, elles ont rétréci en taille chez 7 souris sur 10 vaccinées avec des cellules iPS plus l'adjuvant. Deux de ces souris ont été capables de rejeter complètement les cellules du cancer du sein et de vivre plus d'un an après la transplantation tumorale. Les chercheurs ont également découvert que les cellules immunitaires appelées cellules T provenant de souris vaccinées étaient capables de ralentir la croissance des cellules cancéreuses du sein chez les souris non vaccinées. Inversement, ces cellules T bloquaient également la croissance des tératomes chez des souris ayant reçu des cellules iPS non irradiées, ce qui montre que les cellules T activées reconnaissaient des épitopes qui sont partagés entre les cellules du cancer du sein et les cellules iPS. 

Les chercheurs voudraient ensuite étudier si l'approche fonctionne dans des échantillons de cancers humains et de cellules immunitaires en laboratoire. Advenant un succès, ils envisagent la possibilité que les gens recoivent un vaccin composé de leurs propres cellules iPS irradiées comme un moyen de prévenir le développement de cancers mois ou années plus tard.