L'une des façons dont les cellules cancéreuses se cachent du système immunitaire est de former une fine barrière superficielle appelée glycocalyx. Dans cette nouvelle étude, les chercheurs ont examiné les propriétés matérielles de cette barrière avec une résolution sans précédent, révélant des informations susceptibles d'améliorer les immunothérapies cellulaires actuelles contre le cancer.
Les cellules cancéreuses forment souvent un glycocalyx riche en mucines à leur surface, censées les protéger des attaques des cellules immunitaires. Cependant, la compréhension physique de cette barrière reste limitée, notamment en ce qui concerne l'immunothérapie cellulaire du cancer, qui consiste à prélever des cellules immunitaires chez un patient, à les modifier pour détecter et détruire le cancer, puis à les réinjecter dans le corps du patient.
« Nous avons découvert que des variations de l'épaisseur de la barrière, aussi petites que 10 nanomètres, affectent l'activité antitumorale de nos cellules immunitaires ou des cellules issues de l'immunothérapie », a déclaré Sangwu Park, étudiant diplômé du laboratoire Matthew Paszek de l'Université Cornell à l'ISAB, New York. « Nous avons utilisé ces informations pour concevoir des cellules immunitaires capables de traverser le glycocalyx, et nous espérons que cette approche pourra servir à améliorer l'immunothérapie cellulaire moderne. » Biologie.
« Notre laboratoire a mis au point une stratégie performante, la microscopie interférentielle à balayage angulaire (SAIM), pour mesurer le glycocalyx nanométrique des cellules cancéreuses », a déclaré Park. « Cette technique d'imagerie nous a permis de comprendre la relation structurelle entre les mucines associées au cancer et les propriétés biophysiques du glycocalyx. »
Les chercheurs ont créé un modèle cellulaire permettant de contrôler précisément l'expression des mucines de surface cellulaire afin de reproduire le glycocalyx des cellules cancéreuses. Ils ont ensuite combiné la méthode SAIM à une approche génétique pour étudier l'influence de la densité de surface, de la glycosylation et de la réticulation des mucines cancéreuses sur l'épaisseur de la barrière à l'échelle nanométrique. Ils ont également analysé l'influence de l'épaisseur du glycocalyx sur la résistance des cellules aux attaques des cellules immunitaires.
L’étude montre que l’épaisseur du glycocalyx des cellules cancéreuses est l’un des principaux paramètres qui déterminent l’évasion des cellules immunitaires, et que les cellules immunitaires modifiées fonctionnent mieux si le glycocalyx est plus fin.
Forts de ces connaissances, les chercheurs ont conçu des cellules immunitaires dotées d'enzymes spécifiques à leur surface, leur permettant de se fixer au glycocalyx et d'interagir avec lui. Des expériences à l'échelle cellulaire ont montré que ces cellules immunitaires sont capables de percer l'armure du glycocalyx des cellules cancéreuses.
Les chercheurs prévoient ensuite de déterminer si ces résultats peuvent être reproduits en laboratoire et éventuellement dans des essais cliniques.
Sangwoo Park présentera cette étude (résumé) lors de la session « Regulatory Glycosylation in the Spotlight » le dimanche 26 mars, de 14h à 15h PT, au Seattle Convention Center, salle 608. Contactez l'équipe média pour plus d'informations ou pour obtenir un laissez-passer gratuit pour la conférence.
Nancy D. Lamontagne est rédactrice scientifique et éditrice chez Creative Science Writing à Chapel Hill, en Caroline du Nord.
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Date de publication : 22 mai 2023