Les vaccins à ARN-messager qui sont utilisés dans la lutte anticovid sont au cœur d’une brulante polémique. Or, ils pourraient s’avérer, dans un avenir proche, être également très utiles dans le traitement des cancers.

Les scientifiques travaillent en effet depuis le début des années 90 sur des thérapeutiques personnalisées dont les vaccins contre le cancer et les maladies infectieuses et c’est grâce à ces recherches que les vaccins à ARN-messager contre le Covid-19 ont pu être produits aussi rapidement.

Rappelons que l’ARN-messager est une copie partielle du génome. Sa fonction première est de transmettre l’information génétique contenue dans notre ADN nucléaire vers le cytoplasme en vue notamment de synthétiser des protéines.

Le génome qui nous façonne est spécifique à chaque individu. Dans nos 23 paires de chromosomes il enferme environ 3.2 milliards de nucléotides. Chaque gène codant pour une synthèse protéique est formé en moyenne de 30.000 nucléotides. Il contient toutes les instructions nécessaires à la production de celle-ci.

A côté de ces gènes codants, d’innombrables autres gènes contribuant à l’ensemble des fonctions cellulaires sont régulièrement découverts. Certains présents chez l’homme sont inactivés (comme ceux qui sont actifs chez la salamandre) or, ils ont des potentialités régénératrices étonnantes qu’on domestiquera peut-être un jour !

Les instructions stockées dans les gènes contenus sur l’ADN du noyau, sont copiées puis transmises vers le cytoplasme par des ARN-messagers (ARNm) qui seront ensuite immédiatement détruits une fois leur message intégralement transmis. 

De leur côté, contrairement aux bactéries qui sont vivantes au sens traditionnel du terme les virus transportant un tout petit patrimoine génétique (quelques dizaines de gènes) fait soit d’ADN soit d’ARN sont totalement dépendants de la cellule hôte qu'ils vont parasiter. Ils lui feront produire des dizaines de milliers de copies qui répandront l'infection.

Les virus à ARN appelés « ribovirus » provoquent diverses maladies comme la grippe, la rougeole ou le Covid. Ces virus présentent des taux de mutation très élevés, d’où le nombre plus ou moins important de variants.

Théoriquement, de nombreuses pathologies pourraient bénéficier d’un traitement à base d’ARNm (qui donnerait à la cellule l’ordre de fabriquer elle-même des défenses immunitaires adaptées) même  si aujourd’hui il est encore beaucoup plus aisé d’utiliser des médicaments conventionnels dont les molécules sont stables et faciles à administrer alors que l’ARN est une molécule instable, qui se dégrade très rapidement et qui doit être conservée à des températures très basses (- 70°C).

En virologie, la nouvelle approche des vaccins à ARNm (à côté des vaccins à virus atténués, ou des vaccins à virus inactivés), constitue donc un traitement  préventif consistant à inoculer à un patient de minuscules fragments d’un virus pathogène qui permettront au système immunitaire du receveur d’être préparé aux éventuelles futures attaques de ce virus.

Grâce aux progrès technologiques la production de vaccins à ARNm est aujourd’hui plus facile.

Une fois à l’intérieur de la cellule ils activeront la production de protéines virales que notre organisme identifiera comme étrangères ce qui lui permettra de fabriquer des anticorps capables de cibler le virus plus efficacement.

Or, ces nouveaux vaccins sont également très prometteurs dans la lutte contre des pathologies cancéreuses.

C’est la pandémie du Covid qui nous a permis d’ouvrir la voie à de nouvelles recherches biomédicales et des vaccins à ARNm contre le cancer sont désormais en cours de développement. Ils bloqueront la production de protéines stimulant la division cellulaire ou inhibant la mort cellulaire programmée et cibleront ainsi les cellules cancéreuses.

A quelque chose malheur est bon !

En attendant l’avènement dans un plus lointain avenir de la thérapie par ciseau moléculaire (Crispr-Cas9) qui permettra par exemple de modifier l’ADN d’une cellule cancéreuse (avec les risques éthiques de créer des organismes génétiquement modifiés) la thérapie par ARNm a donc un très bel avenir.

Voyons ce qu’on peut en attendre pour le traitement des cancers 

Les cellules à l’origine d’un cancer se mettent à se multiplier de manière anarchique et à proliférer au sein de l’organisme, d'abord localement, puis dans le reste du corps en formant des métastases.

Lors de la division cellulaire chaque cellule porteuse de l’information génétique nécessaire au fonctionnement et à la caractérisation de l’individu provient d’une cellule mère qui s’est divisée en deux cellules filles. Au cours de cette étape, l’ADN, support de l’information génétique, est dupliqué en deux ADN identiques.

C’est là que des anomalies peuvent se produire déréglant le fonctionnement de la cellule. Et même si généralement, une cellule ayant accumulé des erreurs est capable de les réparer ou de s’autodétruire, il arrive que certaines cellules mutées survivent, et peuvent être à l’origine de la formation d’une tumeur.

Cette transformation d’un clone de cellules normales en cellules cancéreuses peut prendre des années jusqu’à ce que l’accumulation de mutations déclenche le cancer.

Heureusement, toutes les cellules mutées ne développent pour autant des cancers car notre système immunitaire dispose à côté de son immunité humorale par anticorps d’une immunité cellulaire formée de cellules tueuses dérivées des lymphocytes T, capables de détecter les cellules anormales et de les éliminer.

C'est seulement lorsque ces défenses immunitaires sont débordées ou leurrées par la cellule cancéreuse que la tumeur s’installe.

Les futurs vaccins contre le cancer seront des brins d’ARNm qui auront pour objectif en se multipliant d’éliminer les cellules tumorales en déclenchant spécifiquement une réaction immunitaire naturelle contre les protéines produites par les altérations génétiques des cellules cancéreuses tout en épargnant les cellules normales,

En effet les nombreuses altérations génomiques d’une cellule cancéreuse conduisent souvent à l’expression d’antigènes spécifiques à la tumeur, les néo-antigènes facilement identifiables par le système immunitaire car ils ne sont pas exprimés par les tissus normaux.

Pour mettre au point un vaccin à ARN efficace contre un cancer, il suffira donc après biopsie d’une tumeur d’identifier les néo-antigènes spécifiques les plus susceptibles de déclencher une réponse immunitaire en réalisant le séquençage complet de l’ensemble des ARN exprimés par la tumeur.

Puis, les ARNm exprimant les néo-antigènes sélectionnés seront synthétisés in vitro en grand nombre, encapsulés dans des membranes protectrices lipidiques pour assurer leur acheminement jusqu’aux cellules puis injectés au patient.

Une fois introduits dans les cellules, ils produiront en quantité les néo-antigènes qui seront identifiés par le système immunitaire du patient comme des molécules étrangères. Ainsi la réponse immunitaire sera beaucoup plus efficace contre les cellules cancéreuses.

Le vaccin ARNm présentera plusieurs avantages intéressants pour lutter contre les cancers. Il pourra contenir plusieurs ARN différents au sein d’une même capsule protectrice. Il ne ciblera donc pas qu’un seul néo-antigène mais plusieurs à la fois et la réponse immunitaire sera d’autant plus importante.

Disons enfin que le vaccin ARNm occasionnera, à côté d’autres techniques, le développement d’une médecine personnalisée beaucoup plus spécifique que les traitements actuels tels que la radiothérapie ou la chimiothérapie.

Seul bémol : Si la santé n’a pas de prix, elle a un coût !

Pierre Chastanier