Une équipe de scientifiques de l’Institut pour les sciences intégrées de matériaux cellulaires (ICEMS) de l’Université de Kyoto a créé un outil thérapeutique à base de protéines qui pourrait changer la façon dont nous traitons les maladies causées par des cellules nocives ou inutiles.
Le nouvel outil, publié dans Génie biomédical de la natureimplique une protéine synthétique appelée Crunch, abréviation du connecteur pour l’élimination de l’habitat cellulaire indésirable. Crunch utilise le système d’élimination des déchets naturels du corps pour éliminer les cellules cibles spécifiques, offrant de l’espoir pour des traitements améliorés pour le cancer, les maladies auto-immunes et d’autres maladies où les cellules nocives causent des dommages.
Chaque jour, des milliards de cellules de notre corps meurent naturellement dans le cadre des processus normaux. Ces cellules mortes sont rapidement nettoyées par des cellules immunitaires appelées phagocytes. Les phagocytes agissent comme des aspirateurs microscopiques, repérant les cellules mourantes en détectant un signal « manger moi » à leur surface. Une fois qu’ils ont reconnu ce signal, ils entourent et digèrent les cellules mortes dans un processus appelé «phagocytose» ou plus spécifiquement «l’efférocytose».
« Ce que nous avons fait, c’est prendre ce système de nettoyage naturel et le reprogrammer pour cibler les cellules vivantes qui ne devraient pas être là », explique le premier auteur de l’étude, M. Yuki Yamato de la Graduate School of Biostudies de l’Université de Kyoto. « Nous avons construit Crunch en modifiant une protéine appelée protéine S, qui aide normalement les phagocytes à reconnaître les cellules mortes. Mais au lieu de se lier aux cellules mortes, nous avons donné à Crunch la capacité de reconnaître des cellules vivantes spécifiques que nous voulons éliminer, comme les cellules cancéreuses ou les cellules immunitaires hyperactives dans les maladies auto-immunes. »
Pour ce faire, les chercheurs ont remplacé la partie des protéines qui détecte les cellules mourantes par une sorte de capteur qui peut reconnaître les protéines de surface uniques que l’on ne trouve que sur des cellules indésirables. Ces capteurs peuvent être conçus de manière fabriquée par ordre pour cibler presque tous les types de cellules. Une fois que Crunch se lie à sa cible choisie, il relie cette cellule aux phagocytes, qui s’engagent ensuite et le décomposent.
Crunch fonctionne comme une étiquette de livraison de haute précision. Il ne tue pas directement les cellules. Au lieu de cela, il les étiquette d’une manière qui incite le système immunitaire à penser qu’ils sont prêts à être retirés. Cela permet à le corps lui-même de les effacer, en utilisant des processus sur lesquels il s’appuie déjà chaque jour.
Le professeur Jun Suzuki, de l’ICEMS à l’Université de Kyoto, qui a dirigé l’étude, décrit comment ils ont testé le nouveau système.
« Chez les souris, nous avons utilisé Crunch pour nous débarrasser des cellules cancéreuses qui ont été conçues pour exprimer des protéines de surface cellulaire spécifiques, afin que nous puissions les suivre », explique Suzuki. « Nous l’avons également utilisé pour éliminer certaines cellules immunitaires dans un modèle de lupus, une maladie où le système immunitaire attaque les tissus sains. Dans les deux cas, les cellules nocives ont été éliminées avec succès et les signes de maladie ont été réduits. »
Le nouvel outil pourrait s’avérer utile pour traiter certaines maladies. De nombreux traitements actuels, comme la thérapie par cellules CAR-T ou les médicaments à base d’anticorps, sont utiles, mais ils ont également certaines limites. Dans le cas de CAR-T, les cellules sanguines sont collectées auprès du patient, modifiées dans le laboratoire, puis remises. Crunch, en revanche, est une thérapie à base de protéines qui pourrait potentiellement être délivrée par une simple injection.
Parce que le capteur de ciblage de Crunch peut être modifié en fonction de la maladie, il agit comme une plate-forme personnalisable.
« Nous pensons que cela pourrait devenir un nouveau type de thérapie qui peut être adapté à de nombreuses conditions. Nous pouvons également adopter les capteurs de ciblage des anticorps et Car-T. C’est l’écosystème des différents outils thérapeutiques », explique Suzuki.
L’équipe s’efforce maintenant de rendre le croquant plus sûr, plus facile à produire et plus efficace dans des contextes réels. Avec des recherches supplémentaires, cette technique pourrait ouvrir la porte à une nouvelle génération de traitements qui aident le corps à nettoyer les cellules nocives de manière précise et naturelle.
