Restez toujours informé: suivez-nous sur Google Actualités (icone ☆)
Pour la première fois, l'efficacité du marquage de cellules humaines du système immunitaire par des nanoparticules à base de gadolinium, atome largement utilisé en IRM, a été démontrée in vivo, chez des souris humanisées. Il s'appuie sur une méthode simple applicable en routine clinique et s'inscrit dans le cadre de projets de vaccination anti-tumorale dans le domaine du cancer. En permettant de suivre les cellules par imagerie (IRM) jusqu'à leur destruction, cette avancée donne un nouveau souffle au progrès de la thérapie cellulaire -utilisation de cellules humaines à visée thérapeutique- qui jusqu'ici n'a pu apporter l'efficacité attendue. Financé par le CLARA, Cancéropôle Lyon Auvergne Rhône-Alpes, ce projet baptisé "Nanosondes Hybrides pour une imagerie multimodale du suivi cellulaire en cancérologie", associe des chercheurs de nombreuses spécialités et un industriel qui s'est positionné sur le marché du marquage cellulaire. La prochaine étape du projet est la poursuite des développements chez l'homme avec la collaboration de l'unité INSERM U851 (F. Bérard).
Thérapie cellulaire: espoirs et réalités
La thérapie cellulaire consiste à utiliser des cellules humaines à visée thérapeutique. Elle est envisagée dans le traitement de pathologies cancéreuses depuis plusieurs années. Elle a suscité des espoirs énormes mais les tests effectués en laboratoire ont pour l'instant rarement été confirmés chez l'homme. C'est notamment le cas des traitements (on parle alors de "vaccinothérapie anti-tumorale") entrepris avec des cellules spécifiques du système immunitaire, les cellules dendritiques, chez des patients atteints de cancers de la peau (mélanomes) ou de la prostate. Ils se sont révélés très peu efficaces. Une des hypothèses de l'échec de ces thérapies, est que les cellules dendritiques n'atteignent pas le lieu où elles peuvent être actives (les ganglions), notamment parce que la voie d'injection choisie n'est pas optimale. D'où, l'idée d'utiliser l'imagerie médicale comme un outil de suivi des cellules injectées dans l'organisme et d'évaluation des stratégies de vaccinothérapie anti-tumorale. Dans cette perspective, il était nécessaire de rendre repérables par imagerie les cellules à l'intérieur du corps humain. Ce "tatouage" préalable des cellules est appelé marquage cellulaire. Le développement des nanotechnologies a permis de développer différentes particules dans ce but.
Des chercheurs de l'Etablissement Français du Sang de Grenoble et de l'Institut Albert Bonniot (équipe de Joël Plumas), de l'Université Joseph Fourrier et de l'INSERM U823 ont mis au point une stratégie d'immunothérapie du mélanome appelée "GENiusVAC", basée sur des cellules immunitaires dendritiques humaines (pDC). Ces cellules jouent un rôle crucial dans les réponses immunes anti-tumorales et anti-virales. L'imagerie constituerait un outil de suivi de ces cellules après leur administration chez l'homme.
Marquage cellulaire: de l'hypothèse à la démonstration
Le projet "Nanosondes Hybrides pour une imagerie multimodale du suivi cellulaire en cancérologie" a permis de démontrer pour la première fois qu'il était possible de marquer des cellules dendritiques plasmocytoïdes humaines (pDC), à l'aide de particules hybrides paramagnétiques. Proposées comme vaccin anti-tumoral, ces cellules peuvent être ainsi suivies par imagerie non-invasive par résonnance magnétique (IRM), depuis le moment de leur injection jusqu'à leur destruction, avec une méthode simple applicable en routine clinique.
Financé dans le cadre du dispositif preuve du concept du CLARA, Cancéropôle Lyon Auvergne Rhône-Alpes, ce projet associe aux équipes académique et clinique, un industriel. Le projet a permis à ce dernier, la société NANO-H de valider les matériaux hybrides, leur production et leur commercialisation en conditions biologiques. La société s'est ainsi positionnée depuis 2008 sur le marché du marquage cellulaire (kit NSH-CellLab) pour aider à la mise au point et l'évaluation des thérapies cellulaires.
La démonstration de l'efficacité du marquage cellulaire par nanoparticules a été réalisée chez la souris et devrait faire l'objet de développements chez l'homme avec la collaboration de l'unité INSERM U851 (Fréderic Bérard).
Des résultats fondés sur la conjugaison originale de compétences variées
Le projet "Nanosondes Hybrides pour une imagerie multimodale du suivi cellulaire en cancérologie" est un projet issu du dispositif "Preuve du Concept" du Cancéropole Lyon - Rhône-Alpes - Auvergne. Financé par ce dernier et la Start-Up NANO-H S.A.S, le projet est coordonné par Claire Billotey. Il mutualise des compétences variées dont la conjugaison a permis d'aboutir à ce résultat:
- des spécialistes du marquage cellulaire et d'imagerie médicale (Laboratoire CREATIS-LRMN, équipe IMTHERNAT, Claire Billotey et Marc Janier) qui ont mis au point et défini les paramètres du marquage et de la détection par IRM des cellules, et réalisé les études d'imagerie,
- des chercheurs de l'Etablissement Français du Sang à Grenoble (Caroline Aspord, David Laurin - équipe de Joël Plumas) ont mis au point le marquage de ces cellules et le modèle animal et effectué tous les tests fonctionnels in vitro et in vivo,
- de chimistes de l'université Claude Bernard Lyon 1 (Laboratoire LPCML, équipe FENNEC, Olivier Tillement), qui ont mis au point et développé la synthèse de particules nanométriques à cœur de gadolinium, en association avec une équipe de physiciens de l'INSA de Lyon (Laboratoire MATEIS, Pascal Perriat),
- et une start-up de la région Rhône-Alpes (NANO-H S.A.S., Cédric Louis) qui développe, élabore et commercialise ces marqueurs hybrides.
L'ensemble de ces travaux n'aurait pas vu le jour sans les collaborations plus fondamentales développées avec les équipes INSERM U870 (Charles Thivolet) et U823 (Christian Villiers).