Ce parasite peut tuer des gens, mais c'est une lueur d'espoir pour les patients atteints de cancer

Des parasites vivants sont injectés dans le corps humain pour stimuler « l’esprit combatif » du système immunitaire et leur permettre de tuer un ennemi plus puissant : les cellules cancéreuses. Cette idée anticancéreuse apparemment fantastique pourrait en réalité conduire à une thérapie anticancéreuse efficace.

Toxoplasma gondii est un parasite avec lequel nous entrons souvent en contact dans notre vie. Il peut infecter presque tous les animaux à sang chaud. Toxoplasma gondii se trouve généralement dans le sol ou l’eau contaminés par des excréments de chat, ainsi que dans la viande des animaux infectés. Bien que l’infection à Toxoplasma ne provoque pas de symptômes chez la plupart des personnes, elle peut être mortelle pour les personnes immunodéprimées, les femmes enceintes et les fœtus.

L'idée d'utiliser le parasite pour traiter le cancer est née dans les années 1960 et 1970 lorsque des scientifiques ont observé que les souris infectées par Toxoplasma gondii avaient une immunité accrue contre certains agents pathogènes et cancers. Au cours des décennies qui ont suivi, de nombreuses preuves ont montré que l’infection à Toxoplasma pouvait aider à traiter le cancer.

Utiliser un parasite dangereux pour traiter le cancer, c’est comme jouer avec le feu. Mais en fait, il y a un siècle, certains cliniciens ont eu l’idée d’utiliser des agents pathogènes pour traiter le cancer.

Le poison comme médicament

À la fin du XIXe siècle, William Coley, chirurgien cancérologue à New York, fit une découverte surprenante en examinant de vieux dossiers médicaux : un patient atteint d'un cancer avancé avait été infecté par une bactérie sept ans auparavant. Cela peut ne pas sembler digne d’attention, mais lorsque Coley a examiné d’anciens dossiers médicaux, il a découvert que ce patient, qui aurait dû mourir bientôt d’un cancer, était toujours en vie et en bonne santé !

Coley a émis l'hypothèse que quelque chose lié à une infection bactérienne pourrait être à l'origine du rétrécissement des tumeurs. Il a donc commencé à expérimenter en injectant à ses patients atteints de cancer des bactéries vivantes ou tuées. Même si tous les patients ne survivent pas, ceux qui survivent à l’infection voient généralement leurs tumeurs rétrécir. Finalement, Coley a standardisé son traitement en un vaccin contenant une bactérie morte connue sous le nom de « toxine de Coley ». Après injection, le médicament peut induire une réponse inflammatoire anticancéreuse chez les patients sans être infectés par des agents pathogènes vivants.

De nombreuses personnes ont essayé de reproduire les résultats des recherches de Coley, mais avec des résultats médiocres. Avec l’avènement de la radiothérapie, les toxines de Coley ne sont plus le premier choix pour le traitement du cancer. Cependant, l’idée thérapeutique de renforcer la capacité du système immunitaire à combattre le cancer demeure.

En plus des toxines de Coley, les scientifiques ont également essayé d'autres moyens de stimuler le système immunitaire pour supprimer les tumeurs, ce que l'on appelle également « vaccination in situ ». En 2016, Steven Fiering, immunologiste des tumeurs à la Geisel School of Medicine de l'Université de Dartmouth, et son équipe ont démontré que, dans un modèle de cancer chez la souris, l'injection de nanoparticules contenant un virus de la mosaïque du niébé inactivé dans les tumeurs pouvait inhiber la croissance d'une variété de tumeurs métastatiques, notamment le cancer de l'ovaire, du côlon et du sein. Il existe également une thérapie « T-Vec » qui injecte des virus oncolytiques dans les tumeurs et qui est actuellement utilisée pour traiter les patients atteints de mélanome avancé.

Mettre un frein à l’immunité

Nos cellules immunitaires sont équipées de molécules réceptrices appelées points de contrôle immunitaires, qui agissent comme les « freins » du système immunitaire. Les cellules immunitaires voisines peuvent freiner, empêchant ainsi que la réponse immunitaire soit déclenchée de manière inappropriée ou dure trop longtemps. Cependant, de nombreuses tumeurs utilisent également intelligemment des « freins » qui suppriment les réponses immunitaires qui pourraient combattre la tumeur.

La thérapie d'inhibition du point de contrôle immunitaire correspondante fonctionne sur le principe du blocage de la transmission des signaux inhibiteurs par les molécules du point de contrôle immunitaire, empêchant le tissu tumoral de tirer les « freins » immunitaires, permettant au système immunitaire de reprendre son travail et de combattre les tumeurs. Le traitement est efficace chez certains patients, mais pas chez tous, et les scientifiques n’ont pas encore complètement compris pourquoi.

En novembre 2021, une étude publiée dans Cancer Immunotherapy a révélé que les souris ayant reçu à la fois une thérapie d'inhibition des points de contrôle immunitaires et une vaccination in situ contre Toxoplasma gondii présentaient une meilleure réduction tumorale que les souris ayant reçu uniquement une thérapie d'inhibition des points de contrôle immunitaires.

« Il s’agit d’une découverte très intéressante qui pourrait aider à traiter les patients qui ne répondent pas initialement à l’inhibition du point de contrôle immunitaire », explique David Bzik, immunologiste au Dartmouth College. « Si nous pouvons comprendre ce que font ce parasite et d’autres immunothérapies, nous pourrons peut-être développer de nouvelles thérapies anticancéreuses », explique Christopher Hunter, immunoparasitologue à l’Université de Pennsylvanie.

Les « compétences uniques » de Toxoplasma gondii

Nous avons besoin de différents types de voies immunitaires pour lutter contre différents types de maladies. La réponse immunitaire que le système immunitaire met en place pour combattre l’infection à Toxoplasma est exactement la même réponse nécessaire pour combattre le cancer. « Lorsque Toxoplasma gondii est introduit dans une tumeur, il déclenche en fait une réponse anticancéreuse et inverse l'immunosuppression », a déclaré Buzik.

Pourquoi Toxoplasma gondii déclenche-t-il une réponse immunitaire anticancéreuse ? Cela est dû au fait que le parasite a besoin que l’hôte survive suffisamment longtemps pour atteindre un stade de vie où il peut se reproduire. Par conséquent, Toxoplasma gondii déclenche une forte réponse immunitaire dans les premiers stades de l’infection pour contrôler la réplication cellulaire dans le corps. Cette réponse immunitaire est exactement ce dont nous avons besoin.

En 2013, Bzik, Filin et leurs collègues ont découvert que des souris atteintes d’un cancer de l’ovaire infectées par une souche de Toxoplasma empêchant les cellules de se répliquer normalement présentaient une augmentation significative du nombre et de l’activité des cellules T combattant le cancer. De plus, lorsque les cellules T de ces souris ont été injectées à d’autres souris atteintes de cancer mais non infectées par Toxoplasma, la croissance tumorale de ces dernières a également pu être significativement inhibée. D’autres études ont montré que le parasite est également efficace contre les souris atteintes d’un cancer du pancréas et d’un mélanome.

Dans une nouvelle recherche publiée en 2021, Hany Elsheikha de l'École de médecine vétérinaire de l'Université de Nottingham au Royaume-Uni et ses collègues en Chine ont découvert que l'infection par une autre souche de Toxoplasma dont la capacité de réplication est affaiblie peut amener les cellules T et les cellules tueuses naturelles à affluer vers les tumeurs et à tuer les cellules cancéreuses. Cette thérapie, associée à une thérapie par inhibition des points de contrôle immunitaires, est plus efficace que l’inhibition des points de contrôle immunitaires seule.

De plus, seule l’injection de Toxoplasma gondii vivant est efficace ; l'utilisation de Toxoplasma gondii tué n'a aucun effet sur le rétrécissement de la tumeur. Les chercheurs ont également découvert que lorsque les souris avaient deux tumeurs, ils les traitaient avec un inhibiteur de point de contrôle immunitaire mais injectaient Toxoplasma dans une seule des tumeurs, l'autre tumeur rétrécissait quand même.

Malheureusement, a noté Buzik, de nombreux patients ne sont diagnostiqués qu’une fois que leur cancer a métastasé, ce qui rend presque impossible le traitement ou l’élimination de la totalité de la tumeur. Mais la nouvelle étude montre que si la thérapie traite les tumeurs à leur site d’origine, elle peut également supprimer les tumeurs métastatiques.

Des moyens, pas des fins

Malgré quelques résultats prometteurs, Filin a abandonné il y a quelques années l’idée d’utiliser Toxoplasma pour développer un vaccin contre le cancer in situ. Parce que des cellules vivantes sont nécessaires pour cultiver Toxoplasma, mais ce qui est nécessaire cliniquement est « quelque chose qui peut être pris directement du congélateur ou de l'étagère et injecté au patient, plutôt que quelque chose qui doit être retiré des cellules vivantes cultivées tous les quelques jours », a déclaré Filin, « donc un vaccin contre Toxoplasma n'est pas pratique d'un point de vue clinique. »

Outre les obstacles techniques, tous les scientifiques interrogés doutaient qu’une thérapie consistant à injecter aux patients des parasites vivants dangereux puisse un jour être utilisée en clinique.

Elshekar et ses collègues n’ont jamais eu l’intention de promouvoir les traitements à base de Toxoplasma. Leur objectif de recherche est de découvrir la raison exacte pour laquelle l’inhibition du point de contrôle immunitaire est libérée et les tumeurs rétrécissent considérablement après une infection par Toxoplasma gondii. Elshekar estime que Toxoplasma est un outil puissant pour comprendre les mécanismes biologiques de base.

« Comparé à de nombreux autres organismes modèles, il est relativement facile de modifier génétiquement Toxoplasma », a déclaré Hunter. « Les scientifiques peuvent étudier quelles voies immunitaires sont essentielles dans la lutte contre le cancer en éliminant certains gènes de Toxoplasma. » L'équipe de Hunter a découvert que lors d'une infection à Toxoplasma, l'interleukine-27 (IL-27) peut supprimer la réponse immunitaire contre le parasite. Sur la base de ces recherches, un essai clinique est actuellement en cours pour bloquer l’IL-27 dans les tumeurs solides avancées.

Pascale Guiton, microbiologiste à l'Université d'État de Californie, East Bay, affirme que les chercheurs peuvent s'appuyer sur les travaux d'Elshekar en étudiant comment stimuler la même réponse immunitaire en l'absence de Toxoplasma. Un indice, dit-il, est que les parasites morts ne parviennent pas à déclencher cette réponse immunitaire, ce qui suggère qu'il pourrait s'agir d'une protéine sécrétée par le parasite plutôt que d'une protéine à sa surface qui déclenche la réponse.

En outre, Buzik a déclaré que du point de vue de la biologie du cancer, l’étude de l’infection à Toxoplasma est d’une grande importance pour le développement d’une thérapie d’inhibition des points de contrôle immunitaire. « Il existe de nombreuses thérapies à base d'inhibiteurs de points de contrôle approuvées par la Food and Drug Administration (FDA) des États-Unis, mais les cliniciens ne savent pas pourquoi elles ne fonctionnent pas pour la plupart des patients atteints de cancer », a déclaré Buzik. « Si les chercheurs parviennent à comprendre comment l’infection à Toxoplasma surmonte la suppression immunitaire causée par les tumeurs, ils pourraient trouver de nouvelles idées pour améliorer les thérapies par inhibiteurs de points de contrôle. »

Source : Global Science (ID : huanqiukexue)

Par Annie Melchor

Compilé par : Zheng Yuhong

Critique : cléable

Liens de référence :

https://www.the-scientist.com/news-opinion/turning-toxoplasma-against-cancer-69575

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