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APAVAC : immunothérapie & médecine personnalisée
Apavac est un procédé de médecine personnalisée qui permet de purifier des molécules anormales que synthétisent les cellules cancéreuses afin de les présenter et de les faire reconnaitre par le système immunitaire du patient. On obtient ainsi une éradication des cellules tumorales par les cellules immunitaires du patients sans effets secondaires notables. Il est nécessaire de faire une préparation par patient.

L’hydroxyapatite de calcium (HA) possède des propriétés d’adsorption et de substitution utilisées en chromatographie pour purifier des protéines et des acides nucléiques à partir de de solutions biologiques complexes. D’autre part, les cellules tumorales produisent de nombreuses protéines anormales dont le nombre et la qualité varient au cours de l’histoire naturelle de la maladie.
Elles synthétisent en particuliers des protéines de stress comme la gp 96 et l’HSP70 qui sont des molécules chaperonnes c’est à dire qui se lient aux autres protéines cellulaires pour augmenter leur stabilité durant un stress cellulaire thermique ou chimique. Elles ont un rôle particulier dans la présentation de l’antigène aux lymphocytes T CD8 car elles ont un récepteur spécifique sur les cellules dendritiques qui sont les cellules qui présentent les antigènes aux CD8. Une fois à l’intérieur de ces cellules, elles assurent la mise en forme des protéines qu’elles chaperonnent afin que celles -ci soient exprimées à la surface cellulaire sur les molécules de CMH de type I et stimule les CD8 si elles sont anormales.
Nous utilisons des poudres de céramiques d’HA afin d’isoler par échange d’ions des protéines de stress avec les molécules chaperonnées. Les poudres de céramiques chargées en protéines sont ensuite injectées dans le tissu sous-cutané du même malade afin que les molécules associées aux protéines du choc thermique soient identifiées par les CD8 qui reconnaitront les cellules anrmales qui les synthétisent.
Les poudres de céramiques ne sont pas seulement utilisées pour purifier les protéines mais également en raison de leur capacité adjuvantes de l’immunité cellulaire. Nous avons cultivé des cellules dendritiques humaines en présence de diverses concentrations de poudres d’HA. La présence de ces dernières entraîne l’expression de CD40, 83 et 86 par les cellules. De plus, dans ces conditions, les cellules dendritiques sont également capables d’activer des lymphocytes T allogéniques et également de synthétiser de l’IL-12.
Au total, les poudres induisent donc une maturation des cellules dendritiques et une orientation de la réponse immunitaire vers une réaction cellulaire. L’association de ces propriétés adjuvantes à celles de purification des protéines permet de réaliser des vaccins thérapeutiques à partir des protéines de la tumeur du patient.

Dans une première étape une biopsie chirurgicale stérile est faîte par le chirurgien lors de l’intervention visant à éliminer tout ou partie de la tumeur. La biopsie est congelée et envoyée au laboratoire qui va préparer le vaccin.
Les protéines de la tumeur sont ensuite extraites et directement mises en solution. Celle-ci est passée à travers une colonne de poudre d’hydroxyapatite. Cette dernière est ensuite lavée par différents tampons pour éliminer les protéines contaminantes et mise en suspension dans des seringues de 1ml qui seront renvoyées au praticien prescripteur.

Les traitements visant à stimuler le système immunitaire du patient contre ses cellules tumorales font appel à plusieurs types de protocole.
Les traitements personnalisés ( un vaccin est préparé pour chaque malade à partir de sa tumeur) :
les cellules présentatrices de l’antigène du patients (celles qui vont mettre en route le système immunitaire) sont prélevées et stimulées in vitro par des antigènes tumoraux et ré-injectées au patient.
les lymphocytes T intratumoraux sont prélevés et multipliés in vitro et réinjectés au patient
Des cellules tumorales sont prélevées, tuées par irradiations et réinjectées pour stimuler le système immunitaire.
Les traitements non personnalisées : une ou plusieurs protéines spécifiques à un type tumoral sont injectées au patient.
Ces différents traitements présentent l’inconvénient de vouloir stimuler le système immunitaire contre un antigène qu’il n’a déjà pas détecté. Notre méthode associe un adjuvant de l’immunité cellulaire qui va lors de son injecton déclencher l’arrivée sur le site d’injection de cellules présentatrices de l’antigène dont il va également faciliter la maturation. Les protéines spécifiques de la tumeur portées par cet adjuvant n’en stimuleront que plus facilement le sytème immunitaire cellulaire.
Les cellules cancéreuses produisent des protéines et des peptides anormaux qui constituent autant d’antigènes susceptibles d’être reconnus par le système immunitaire du patient qui éliminera les cellules qui les produisent.
Ces cellules pour différentes raisons peuvent ne pas être reconnues et à partir de ce moment là former une tumeur. Il est donc légitime de penser que l’organisme peut revenir sur cette tolérance immunitaire si les antigènes anormaux des cellules cancéreuses sont mis sous une forme qu’il peut reconnaître
Le glioblastome, une des tumeurs au plus mauvais pronostic, présente au cours de son évolution plusieurs dizaines de mutations des protéines et des peptides de ses voies de transmission cellulaires. Ces modifications sont variables d’un patient à l’autre et chez le même patient au cours de l’évolution de la maladie.
Dans le mélanome, une carte de 33345 mutations a récemment été produite.
Cette instabilité génétique des cellules cancéreuses est la principale raison pour laquelle une immunothérapie personnalisée se justifie afin que le système immunitaire de l’hôte soit réactif au mutations présentes au moment de l’injection du vaccin.

Chez le rat, l’injection sous-cutanée de cellules syngéniques de gliomes provoque l’apparition de tumeurs malignes gliales sous cutanées.
Les cellules après être cultivées 4 heures à 45 °C produisent des protéines du choc thermique qui sont isolées et fixées sur des poudres d’hydroxyapatite qui sont injectées chez le rat 3 fois à une semaine d’intervalle, les cellules étant injectées en sous cutanée une semaine après la dernière injection vaccinante afin de provoquer l’apparition d’une tumeur gliale sous-cutanée.
Les tumeurs chez les rats ayant reçus les injections vaccinantes ont un taux de croissance statistiquement bien plus bas que les rats témoins (cf courbe).
Les coupes histologiques des tumeurs 21 jours après l’injection des cellules chez les rats vaccinés montrent un envahissement très important de la tumeur par des lymphocytes (cf photo), alors que quasiment aucune de ces cellules ne sont retrouvées chez les témoins.

A ce jour, les seuls effets secondaires constatés tant sur l’animal que sur l’être humain sont des effets locaux au point d’injection tel qu’une inflammation douloureuse qui cède en quelques heures à quelques jours.
Le protocole de stimulation du système immunitaire consiste à purifier à partir de la tumeur du patient, les protéines de stress et ainsi avoir une empreinte de la synthèse protéique de la cellule, y compris des protéines anormales.
Ce protocole peut être étendu à de très nombreux cancers car du fait de leur fonctionnement anormal et des anomalies de la circulation sanguine et de leur oxygénation, les cellules tumorales synthétisent de grandes quantité de protéines de stress.
Nous avons choisi de développer préférentiellement deux applications en raison de leur mauvais pronostic et de l’absence de traitement efficace :
le glioblastome
le mélanome de stade III et IV
Une série de vingt patients atteints de différents types de cancers à des stades très avancés a reçu le traitement immunothérapeutique.
Dans aucun cas, il n’est apparu d’effets secondaires autres qu’au site d’injection où il peut exister une petite réaction inflammatoire transitoire.
Un certain nombre de patients a de plus montré une réponse clinique et une modification de l’histoire naturelle attendue de sa maladie.
