Thérapie génique dans le traitement du cancer: présent et futur

Que sont les gènes?

Nos corps contiennent des cellules et chaque cellule contient un noyau. Le noyau est constitué d'ADN (acide désoxyribonucléique), le matériel génétique hérité de nos parents. Les gènes sont constitués de quelques centaines à quelques millions de morceaux d'ADN. Les gènes, dans notre corps, contiennent des instructions sous forme de messages codés sur la façon de fabriquer des protéines.

Les protéines sont les molécules qui contrôlent la plupart de nos fonctions vitales. Les gènes enseignent aux cellules comment travailler et contrôler notre croissance et notre développement. Notre structure corporelle, notre apparence et le fonctionnement de notre corps sont déterminés par nos gènes. Les gènes jouent également un rôle important dans la réparation des cellules et des tissus endommagés.

Comment le cancer se développe-t-il?

Un changement aléatoire dans un gène est appelé mutation. Les cellules qui contiennent des gènes mutés commencent à se développer de manière incontrôlable et anormale, ce qui conduit finalement à la formation d'un cancer. Ces mutations peuvent résulter de facteurs liés au mode de vie tels que le tabagisme, l'exposition environnementale, ou elles peuvent être héréditaires.

Qu'est-ce que la thérapie génique?

La thérapie génique est une forme de traitement qui utilise des gènes pour traiter la maladie. Les chercheurs du monde entier mènent des études pour tester différentes façons dont la thérapie génique peut aider à traiter le cancer:

• Remplacement de gènes manquants ou non fonctionnels en ajoutant des copies fonctionnelles du même gène à la cellule
• Arrêt de la fonction des oncogènes (gènes mutés qui causent le cancer)
• Insertion de gènes dans des cellules cancéreuses qui poussent le corps à attaquer les cellules cancéreuses en tant que corps étrangers
• Insertion de gènes dans les cellules cancéreuses pour les rendre plus sensibles à la chimiothérapie, à la radiothérapie ou aux thérapies hormonales
• Créer des gènes suicidaires qui peuvent entrer dans les cellules cancéreuses et les amener à s'autodétruire
• Utilisation de gènes pour protéger les cellules saines du corps contre les effets secondaires de la thérapie anticancéreuse afin que des doses élevées de chimiothérapie ou de radiothérapie puissent être utilisées

Comment se déroule la thérapie génique?

Il est très difficile d'injecter des gènes dans de minuscules cellules et, par conséquent, la thérapie génique utilise un «vecteur» ou un «vecteur» à cette fin. Les vecteurs habituellement utilisés sont des virus. Ces virus sont génétiquement modifiés pour transporter de l'ADN humain. Ces virus utilisés comme vecteurs sont généralement ceux qui causent le rhume. La seule différence est qu'ils sont désactivés pour ne pas nuire au patient.

Essais cliniques actuels en thérapie génique pour le traitement du cancer

Un certain nombre d'essais cliniques menés jusqu'à présent ont montré des résultats prometteurs pour le traitement d'une grande variété de cancers tels que le cancer du poumon, le cancer du pancréas, le cancer de la prostate et le mélanome malin. La FDA a approuvé des thérapies géniques pour le traitement des patients atteints de certains types de cancers. Les essais cliniques actuels incluent le gène Rexin-G pour le cancer du pancréas, le gène p53 pour le cancer de la tête et du cou, le gène MDA-7 pour le mélanome et le TNF-α pour le cancer du pancréas. Le gène Rexin-G (pour le cancer du pancréas) est une construction cytocide cycline C1 qui s'accumule préférentiellement dans les cellules cancéreuses et bloque l'action de la cycline G1 provoquant ainsi la mort cellulaire. L'essai de cette thérapie génique est en phase III.

L'essai clinique (actuellement en phase III) du gène p53 pour le cancer de la tête et du cou implique le transfert du gène p53 via un adénovirus inactivé par réplication dans des cellules cancéreuses pour inhiber la croissance cellulaire et provoquer la mort cellulaire. Le MDA-7 (pour le mélanome) est une molécule de suppression des tumeurs, qui est introduite dans les cellules de mélanome du corps. La surexpression de MDA-7 inhibe la division et la croissance cellulaires et induit la mort cellulaire. L'essai de cette thérapie génique est en phase II.

Types de thérapies géniques: perspectives présentes et futures

Traitement de transfert de gène

Il s'agit de la méthode de thérapie génique la plus utilisée. Il s'agit de l'insertion d'un gène étranger dans les cellules cancéreuses grâce à l'utilisation de vecteurs viraux. Ces virus appartiennent généralement à un groupe de virus appelés adénovirus. De nombreux vecteurs d'adénovirus ont été développés pour être utilisés dans le traitement du cancer et ont montré un impact thérapeutique significatif.

Le médicament Gendicine, premier traitement de thérapie génique approuvé dans le commerce, est un adénovirus recombinant qui contient le gène suppresseur de tumeur p53. L'administration de ce médicament aux cellules cancéreuses aide p53 à s'exprimer de manière excessive et à restaurer son activité dans les cellules avec des copies dysfonctionnelles de ce gène.

Le transfert de gènes peut être utilisé pour compléter les méthodes de traitement traditionnelles et créer une approche plus avancée et personnalisée du traitement du cancer. Les essais de transfert de gènes actuels ont montré des résultats prometteurs dans l'amélioration des taux de survie des cancers tels que le glioblastome et le cancer du pancréas. De nouvelles méthodes d'administration peuvent aider cette forme de thérapie génique à atteindre l'objectif du traitement du cancer

immunothérapie

Ce type de thérapie génique implique la modification du système immunitaire du patient pour renforcer la réponse du corps aux cellules cancéreuses. Ce traitement booste le système immunitaire pour mieux cibler et détruit les cellules cancéreuses. Une approche particulière de l'immunothérapie est un vaccin anticancéreux qui tente de guérir le cancer en introduisant dans le corps du matériel qui entraîne le système immunitaire à reconnaître et à attaquer les cellules cancéreuses.

Le vaccin est fabriqué en cultivant des cellules tumorales du corps du patient et en les modifiant génétiquement par l'ajout de gènes qui produisent des protéines antigéniques et stimulant le système immunitaire. Lorsque de tels vaccins sont injectés dans le corps du patient, cela augmente l'activité de plusieurs cellules immunitaires et protéines. Cela crée une réponse immunitaire anticancéreuse plus forte.

Un exemple d'un tel vaccin, actuellement testé dans l'essai clinique, est le GVAX, qui cible le cancer du pancréas avancé. Il fait actuellement l'objet d'essais de phase II et des rapports récents indiquent que les patients atteints d'adénocarcinome pancréatique, qui ont reçu le vaccin GVAX, avaient des taux de survie plus élevés que les patients traités par chimiothérapie standard. Un autre vaccin tel que le GM.CD40L a également été très efficace dans le traitement du mélanome malin. Il est actuellement en essai de phase II.

Comme c'est le cas pour toute monothérapie anticancéreuse, les vaccins anticancéreux s'avéreraient plus efficaces s'ils étaient utilisés comme traitement adjuvant à d'autres thérapies anticancéreuses. Avec une réponse immunitaire modeste, ils pourraient s'avérer plus utiles et bénéfiques lorsqu'ils sont utilisés comme adjuvant avec une chimiothérapie pour éliminer le reste des cellules cancéreuses.

Les phases initiales des essais cliniques des vaccins anticancéreux sont presque en cours d’achèvement. Très probablement, ils feront bientôt partie d'un schéma thérapeutique efficace contre le cancer.

Virothérapie oncolytique

Cette thérapie utilise des particules virales génétiquement modifiées pour cibler les cellules cancéreuses. Ces virus ne se développent pas ou ne se répliquent pas dans les cellules normales et saines et sont sélectifs pour détruire les cellules cancéreuses. L'oncorine (ONYX-015) est un virus oncolytique qui a été utilisé dans le cancer du nasopharynx.

Il s'agit d'essais de phase III et la réponse obtenue est de 80%, soit le double du taux de survie chez les patients ayant reçu une chimiothérapie standard. ONYX-015 est un adénovirus qui a été conçu pour manquer de protéine E1B. Sans cette protéine, le virus n'est pas capable de se répliquer dans des cellules avec une voie p53 normale. Les cellules cancéreuses sont souvent déficientes dans la voie p53 en raison de mutations. Ainsi, ONYX-015 peut se répliquer dans ces cellules et les détruire.

La virothérapie oncolytique en est à ses débuts et de nombreuses améliorations peuvent être apportées dans le domaine des vecteurs de traitement. Une fois que cette forme de traitement mûrit et progresse, elle peut être très bénéfique. Cela est dû à sa nature sélective de l'impact minimum sur les cellules saines.

Édition directe des gènes

Cette technique implique la modification précise des séquences d'ADN. CRISPR / Cas9 est l'un des domaines de recherche les plus dynamiques dans le domaine de la thérapie génique. Cette construction CRISPR / Cas9 a été modifiée et conçue pour cibler et couper spécifiquement l'oncogène E6 du virus du papillome humain (HPV) dans les cellules cancéreuses du col de l'utérus. Les résultats ont montré une diminution substantielle de la charge virale et la restauration des gènes normaux détruisant le cancer.

Bien que le concept CRISPR / Cas9 se développe rapidement, un certain nombre de controverses éthiques, morales et juridiques surgissent en raison de la capacité de modifier le contenu génétique des êtres humains. Ces questions doivent être traitées par les organismes de réglementation avant que de nouveaux progrès ne soient réalisés dans ce domaine.

L'avenir de la thérapie génique

La thérapie génique est une technologie assez innovante qui se développe et progresse à un rythme rapide. L'utilisation de thérapies géniques pour créer de nouvelles procédures médicales qui, lorsqu'elles sont utilisées seules ou en combinaison avec le traitement actuellement disponible (comme la chimiothérapie), pourront cibler le cancer et en faire une maladie gérable. Cependant, les principaux problèmes rencontrés avec l'application clinique de la thérapie génique sont la délivrance des gènes aux cellules cibles et le contrôle de l'expression du gène qui a été délivré.

Un certain nombre de nouvelles méthodes pour délivrer des gènes tels que l'ADNc complexé à des liposomes, des vecteurs rétroviraux et pseudo-typés sont en cours de développement; le système de délivrance de gènes en est à un stade précoce. Cependant, un certain nombre d'avancées et de percées sont en cours dans le domaine de la thérapie génique. Elle deviendra bientôt une approche cliniquement réaliste dans le traitement du cancer.

Avec les progrès du dépistage génétique et de l'identification de la base moléculaire de la maladie, il pourrait devenir possible d'identifier les individus à risque, de les vacciner contre la maladie, contribuant ainsi au diagnostic et au traitement précoces.