La réponse immunitaire déclenchée par un virus végétal détruit efficacement les cellules cancéreuses

Un virus qui infecte couramment les pois à œil noir montre un énorme potentiel en tant qu’immunothérapie bon marché et puissante contre le cancer – et les scientifiques révèlent pourquoi.

Dans une étude publiée dans Cell Biomaterials, une équipe dirigée par des experts en chimie et en nano-ingénierie de l'Université de Californie à San Diego, a examiné de plus près pourquoi le virus de la mosaïque du niébé (CPMV) - contrairement à d'autres virus végétaux - est particulièrement efficace pour activer le système immunitaire afin de reconnaître et de détruire les cellules cancéreuses.

L'étude s'intitule: « Analyse comparative des virus végétaux pour le développement de médicaments immunothérapeutiques anticancéreux » et est publiée dans la revue Cells Biomaterials.

Effet antitumoral du CPMV

Lors d'études précliniques, le CPMV a démontré une puissante activité antitumorale dans divers modèles murins ainsi que chez des chiens atteints de cancer. Administré directement dans les tumeurs, le CPMV recrute des cellules immunitaires innées – telles que les neutrophiles, les macrophages et les cellules tueuses naturelles – dans le microenvironnement tumoral pour détruire les cellules tumorales.

Cela active les lymphocytes B et T, créant ainsi une mémoire immunitaire systémique et à long terme. Ce « redémarrage » du système immunitaire contribue non seulement à détruire la tumeur ciblée, mais prépare également l'organisme à rechercher et à éliminer les métastases dans d'autres parties du corps.

« Il est frappant que ce soit le CPMV, et non d'autres virus végétaux, qui déclenche une réponse antitumorale », explique Nicole Steinmetz, titulaire de la chaire Leo et Trude Szilard à la Jacobs School of Engineering et au Département de chimie et de nano-ingénierie de l'UC San Diego et auteur principal de l'étude.

« Cette étude nous donne un aperçu des raisons pour lesquelles le CPMV fonctionne si efficacement », a ajouté le premier auteur Anthony Omole, étudiant diplômé du laboratoire de Steinmetz.

« Le plus excitant, c'est que même si le CPMV n'infecte pas les cellules immunitaires humaines, celles-ci y répondent quand même et se reprogramment dans un état actif, ce qui les entraîne finalement à identifier et à détruire les cellules cancéreuses. »

Quel est le secret du CPMV?

La question clé dans l’application du CPMV au traitement du cancer humain est la suivante: qu’est-ce qui rend ce virus végétal si efficace dans la lutte contre le cancer?

Pour le savoir, Omole, Steinmetz et leurs collègues du Laboratoire national de caractérisation des nanotechnologies du National Cancer Institute (NCI) ont comparé le CPMV au virus de la mosaïque des taches chlorotiques du niébé (CCMV), un virus végétal étroitement apparenté qui n'a aucune activité antitumorale lorsqu'il est injecté dans les tumeurs.

Les deux virus ont des particules de taille similaire et sont absorbés par les cellules immunitaires humaines au même rythme. Cependant, à l'intérieur de la cellule, les réactions sont différentes.

En quoi le CPMV fonctionne-t-il différemment?

• Le CPMV stimule les interférons de types I, II et III, des protéines aux propriétés anticancéreuses bien connues.

  « C’est particulièrement intéressant car les premiers médicaments d’immunothérapie contre le cancer étaient des interférons recombinants », a noté Omole.

• Le CCMV, en revanche, active les interleukines pro-inflammatoires, qui ne conduisent pas à une destruction efficace de la tumeur.

Les virus sont également traités différemment à l’intérieur des cellules de mammifères:

• L'ARN du CPMV persiste plus longtemps et pénètre dans l'endolysosome, où il active le récepteur de type Toll 7 (TLR7), un élément clé dans le déclenchement de la réponse immunitaire antivirale et antitumorale;
• L'ARN du CCMV n'atteint pas ce point d'activation et, par conséquent, ne déclenche pas les mécanismes immunitaires nécessaires.

Avantage en production

Un autre avantage du CPMV est qu'il peut s'agir d'un agent immunothérapeutique peu coûteux. Contrairement à de nombreux médicaments actuels dont la production est complexe et coûteuse, le CPMV peut être cultivé par agriculture moléculaire.

« On peut le cultiver dans des plantes en utilisant uniquement la lumière du soleil, le sol et l'eau », a déclaré Omole.

Prochaines étapes: les essais cliniques

L’équipe travaille à faire passer le CPMV aux essais cliniques.

« Cette étude apporte des informations importantes sur le mécanisme d'action du CPMV. Nous nous préparons activement aux prochaines étapes pour sélectionner le candidat le plus efficace, alliant effet antitumoral et sécurité », a déclaré Steinmetz.

« Le moment est venu. Nous sommes prêts à passer de la recherche en laboratoire aux essais cliniques. »