On sait que les immunothérapies trouvent une efficacité toute particulière dans le traitement des cancers de la peau, cependant encore 1 cancer de la peau sur 2 n’y répond pas. Cette équipe de bioingénieurs du Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering de Harvard a peut-être trouvé un moyen de surveiller simplement et en continu les biomarqueurs protéiques en réponse à une immunothérapie combinée contre le mélanome. Ce développement, basé sur des micro-aiguilles et sur une technologie de mesure ultrasensible pourrait améliorer considérablement la gestion personnalisée du mélanome.
Les patients atteints de mélanome, la forme de cancer de la peau la plus préoccupante dans laquelle les cellules productrices de pigments commencent à se développer de manière incontrôlable, peuvent bénéficier des immunothérapies existantes. Cependant, plus de 50 % des patients ne répondent pas aux immunothérapies actuelles et parmi les patients qui répondent, beaucoup deviennent résistants aux médicaments. Ainsi, il ne s’agit pas uniquement de développer des immunothérapies plus efficaces mais bien être en mesure de sélectionner les patients qui vont répondre et si possible à plus long terme, à ces traitements.
Cette nouvelle stratégie vise cet objectif, surveiller les réponses immunologiques à une immunothérapie contre le mélanome. La thérapie agit localement sur les lésions tumorales en combinant des ultrasons focalisés non invasifs et l'administration d'un activateur lié aux nanoparticules d'une protéine induisant l'inflammation, connue sous le nom de stimulateur des gènes de l'interféron (STING). Pour surveiller les biomarqueurs signalant la réactivité des cellules immunitaires à la thérapie, le liquide cutané interstitiel est d'abord échantillonné avec des micro-aiguilles provenant des lésions, puis les biomarqueurs qu'il contient sont quantifiés grâce à une technologie ultra-sensible.
L’hypothèse d’une surveillance et d'un traitement local
Alors que les lésions cutanées cancéreuses de mélanome sont facilement accessibles, un moyen efficace de les éradiquer pourrait consister à appliquer des immunothérapies localement, au lieu de les injecter systématiquement dans la circulation sanguine. En outre, surveiller la réaction du système immunitaire au traitement directement au niveau du site de la tumeur, en mesurant de manière sensible et continue différents biomarqueurs qui signalent l'activation prévue des cellules immunitaires et une réponse inflammatoire souhaitable, pourrait permettre des soins optimisés et mieux personnalisés.
Une première preuve de concept chez la souris : l’équipe de Boston a développé cette nouvelle approche qui intègre une plate-forme de micro-aiguilles mini-invasive et indolore, capable d'absorber le liquide contenant des biomarqueurs entourant les cellules des couches profondes de la peau et de détecter avec une ultra-sensibilité les biomarqueurs rares mais pertinents d’évolution du mélanome. La preuve de concept est apportée sur la souris modèle de mélanome, traitée avec une thérapie locale combinée à des ultrasons focalisés non invasifs (FUS), qui génèrent de la chaleur au niveau du site tumoral pour tuer instantanément les cellules tumorales. Ces expériences confirment la possibilité de lire rapidement la réponse au traitement, à l'aide de ce dispositif avec micro-aiguilles.
- Pour valider que les bénéfices de survie de la thérapie combinée se reflètent bien dans les niveaux de biomarqueurs au niveau du site tumoral, l’équipe avait préalablement développé un nouveau type de des micro-aiguilles constituées d'acide hyaluronique pouvant être utilisées simultanément pour administrer des médicaments et détecter des biomarqueurs. C’est par la suite que les chercheurs ont constaté que les ultrasons focalisés non invasifs (FUS) contribuaient significativement à la réponse immunitaire.
Ces travaux montrent toute l’avancée technologique permettant « d'élever la qualité de l'immunothérapie anticancéreuse en évaluant directement l'efficacité thérapeutique chez chaque patient ».
Source: Advanced Functional Materials 9 Aug, 2023 DOI: 10.1002/adfm.202301659 Monitoring melanoma responses to STING agonism and focused ultrasound thermal ablation using microneedles and ultra-sensitive single molecule arrays
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