Bobby Fentress a entendu parler de l'ARN messager des mois avant le reste du monde.

Environ un an avant que Fentress ne reçoive ses doubles injections de vaccin COVID-19 avec de l'ARNm, l'entrepreneur en peinture a reçu une version personnalisée pour lutter contre son cancer.

La même technologie d'ARNm utilisée dans les vaccins COVID-19 pourrait aider à traiter le cancer

Fentress, 68 ans, a été l'un des premiers participants à un essai clinique visant à voir si un vaccin fabriqué avec la même technologie que celle utilisée pour prévenir le COVID-19 pourrait renforcer suffisamment le système immunitaire pour rechercher et détruire les cellules cancéreuses persistantes.

Des entreprises comme Moderna et le partenaire de Pfizer, BioNTech, dont les noms sont familiers des vaccins COVID-19, utilisent l'ARNm pour inciter le corps des patients cancéreux à fabriquer des vaccins qui – espérons-le – empêcheront les récidives et les traitements conçus pour combattre les tumeurs avancées.

S'ils s'avèrent efficaces, ce qui ne sera pas connu avant au moins un an ou deux, ils pourraient être ajoutés à l'arsenal des thérapies immunitaires conçues pour amener le corps à combattre ses propres tumeurs.

« Nous sommes plutôt satisfaits de l'inscription de patients dans ces essais et nous espérons qu'ils pourront finalement démontrer de meilleurs résultats », a déclaré le Dr Ryan Sullivan, expert en mélanome au Massachusetts General Hospital de Boston.

Sullivan ne s'attend pas à ce que l'ARNm soit un miracle.

"Ce n'est pas la réponse", a-t-il déclaré. "Mais, espérons-le, cela fait partie de la réponse."

Bobby Fentress a reçu un vaccin expérimental contre le cancer au Sarah Cannon Research Institute de Nashville. Il espère que le vaccin, fabriqué avec de l'ARNm, empêchera son mélanome de se reproduire. Lui et sa femme Jennie ont récemment passé des vacances à Destin, en Floride.

Les médecins restent prudents car le développement de vaccins contre le cancer "a été jonché de vaccins qui n'ont pas atteint la cible", a déclaré le Dr Stephen Hahn, qui a eu une carrière d'oncologue avant de diriger la Food and Drug Administration de 2019 jusqu'au début de cette année.

Il a dit qu'il était plus optimiste cette fois en raison de ce que les chercheurs ont appris sur le rôle que joue le système immunitaire dans le cancer.

"Cela nous donne un avantage pour peut-être enfin arriver là où nous devons être", a déclaré Hahn, qui a récemment pris un poste dans une société de capital-risque, Flagship Pioneering. "Ce serait juste une étape remarquable pour nous tous."

L'histoire continue

À l'heure actuelle, la plupart des essais de vaccins contre le cancer à ARNm ciblent des tumeurs telles que le mélanome et le cancer du rein, où des médicaments appelés inhibiteurs de point de contrôle ont déjà fait une différence significative pour de nombreux patients.

"J'espère que si nous réussissons, nous pourrons nous déplacer vers davantage de types de tumeurs où les points de contrôle n'ont pas été aussi efficaces", a déclaré Meredith McKean, oncologue de Fentress au Sarah Cannon Research Institute à Nashville.

Bon timing pour un diagnostic effrayant

Fentress, de la ville voisine de Goodlettsville, dans le Tennessee, pensait qu'il avait une verrue à l'été 2019 lorsqu'il a remarqué pour la première fois une bosse étrange sur le majeur de sa main gauche. Il en avait eu beaucoup.

À la demande de sa femme Jennie, il est finalement allé chez le dermatologue juste avant Thanksgiving. Quelques jours plus tard, il a reçu un appel du médecin. Ce n'était pas juste une verrue ordinaire, lui dit-elle, et il aurait besoin de revenir pour faire une biopsie.

Il avait un mélanome dangereux de stade 2c.

Début décembre, un chirurgien a amputé la majeure partie de son majeur gauche. Fentress, qui aide à élever les deux plus jeunes de ses cinq petits-enfants, a appris qu'il avait 50% de chances de récidive. Et si cela revenait, ses chances n'étaient pas bonnes.

Mais son timing était.

Au cours de la dernière décennie, les sociétés pharmaceutiques du monde entier ont développé de nouvelles méthodes pour entraîner le système immunitaire du corps à combattre les tumeurs, en particulier le mélanome.

Ils avaient appris à lever un frein installé par les tumeurs, déchaînant les guerriers du système immunitaire. Il y a dix ans, seulement 5 % environ des personnes atteintes d'un mélanome avancé survivaient pendant cinq ans. Maintenant, près de la moitié le font aussi longtemps.

Le scientifique allemand Özlem Türeci s'est concentré sur le cancer à BioNTech, puis est venu COVID-19. C'était son « devoir » d'aider à développer un vaccin.

Les essais de vaccins contre le cancer à ARNm, comme celui que Fentress a commencé au printemps 2020, visent à augmenter encore ce nombre en ajoutant des soldats au combat.

Le cancer est difficile à traiter car le corps reconnaît les cellules cancéreuses comme faisant partie de lui-même et les laisse tranquilles. De nombreuses cibles de la thérapie anticancéreuse sont également présentes dans les cellules saines, ce qui explique pourquoi les traitements anticancéreux sont souvent si dommageables.

Moderna, dans un processus similaire à celui des autres sociétés, a prélevé des cellules de la tumeur de Fentress. Un ordinateur a analysé les cellules pour d'infimes différences par rapport aux cellules normales qu'il pourrait utiliser comme cibles.

Ensuite, la société a identifié des mutations qui font que des variantes de protéines ne se trouvent que sur les cellules cancéreuses. Ils créent ensuite un seul ARNm qui incite le corps à fabriquer ces protéines – tout comme les vaccins COVID-19 déclenchent la production de la protéine de pointe qui se trouve à la surface du virus. La présence de ces fragments de protéines incite le système immunitaire à attaquer tout ce qui contient cette protéine.

Özlem Türeci, directeur médical, BioNTech

En avril 2020, chez Sarah Cannon, Fentress a reçu ses premières injections d'ARNm adaptées à sa tumeur.

"Ils m'ont assommé pendant environ deux jours", a-t-il déclaré. "Je n'ai jamais eu aussi froid de ma vie."

Il a également commencé à recevoir un soi-disant médicament de blocage des points de contrôle pour libérer son système immunitaire contre son cancer. La combinaison de la levée des freins et de l'ajout de soldats au combat empêchera, espérons-le, sa tumeur de revenir.

Au début du printemps, il a terminé près d'un an de ce traitement.

Il est trop tôt pour savoir si la thérapie fonctionnera, mais son médecin McKean a déclaré qu'il s'en sortait bien avec le traitement.

"Je n'ai plus de cancer", a déclaré Fentress. "Je suis très humble et très béni."

Vaccins personnalisés contre le cancer

La prévention des récidives est le « cadre idéal » pour la technologie de l'ARNm, a déclaré le Dr Özlem Türeci, co-fondateur et directeur médical de BioNTech.

Une fois qu'une tumeur a été en grande partie retirée par chirurgie, un vaccin peut aider à générer de nouveaux soldats immunitaires appelés cellules T.

"Les cellules T seront plus nombreuses (cellules cancéreuses) et seront capables de les contrôler", a déclaré Türeci.

De plus, un traitement peu de temps après la chirurgie pourrait empêcher la tumeur de déjouer les défenses immunitaires du corps, a-t-elle déclaré.

Comme avec Fentress, des échantillons chirurgicaux ou une biopsie sont envoyés à un laboratoire où les cellules cancéreuses d'un patient sont comparées à des cellules saines.

Un algorithme informatique analyse les mutations distinctes des cellules cancéreuses, à la recherche de celles qui déclenchent la production de cellules T, a déclaré Melissa J. Moore, directrice scientifique de Moderna, de la recherche sur la plate-forme.

Jusqu'à présent, a-t-elle déclaré, Moderna, en collaboration avec son partenaire Merck, a testé ces vaccins personnalisés chez environ 100 patients.

Ils visent à terme à fabriquer un vaccin à ARNm personnalisé dans les 45 jours environ suivant la chirurgie du cancer du patient, au cours de sa convalescence.

Les personnes qui ont déjà un cancer avancé peuvent ne pas être en mesure d'attendre le traitement. Et bien que quelques cellules cancéreuses errantes soient très diverses, une fois qu'une tumeur s'est propagée dans tout le corps, elle a tendance à développer des mutations cohérentes, a déclaré Türeci.

Ainsi, les entreprises développent également des traitements qui peuvent être préfabriqués et «prêts à l'emploi» lorsqu'un patient en a besoin.

Les cellules cancéreuses mutées ont des protéines à leur surface qui peuvent être ciblées par un vaccin à ARNm. Pour une tumeur qui a, disons, cinq mutations communes, un patient pourrait recevoir une combinaison de cinq de ces vaccins.

Vendredi, BioNTech a annoncé le lancement d'un nouvel essai pour cette approche, en la testant sur 120 patients atteints de mélanome en Europe, au Royaume-Uni, en Australie et aux États-Unis. Le nouveau traitement, administré en association avec un anticorps de Regeneron, vise quatre tumeurs. antigènes associés. Plus de 90 % des tumeurs mélanomes contiennent au moins l'un des quatre.

Les chercheurs comprennent désormais mieux comment stimuler le système immunitaire, a déclaré Ulrike Gnad-Vogt, directrice du développement par intérim pour CureVac, une société allemande d'ARNm.

Un assistant de laboratoire utilise une pipette pour préparer l'ARN du coronavirus pour le séquençage au Wellcome Sanger Institute, exploité par Genome Research à Cambridge, le jeudi 4 mars 2021. La microbiologiste de l'Université de Cambridge, Sharon Peacock, a compris que le séquençage génomique serait crucial pour suivre le coronavirus, contrôler les épidémies et développer des vaccins, elle a donc commencé à travailler avec des collègues à travers le pays pour élaborer un plan alors qu'il n'y avait que 84 cas confirmés dans le pays. L'initiative a contribué à faire de la Grande-Bretagne un leader mondial dans l'analyse rapide du matériel génétique d'un grand nombre d'infections au COVID-19, générant plus de 40 % des séquences génomiques identifiées à ce jour.

De plus, la plupart des vaccins antérieurs étaient antérieurs aux inhibiteurs des points de contrôle. "La combinaison est importante", a déclaré Gnad-Vogt.

Ce qui reste à prouver, selon les experts, est de savoir si les vaccins à ARNm peuvent aider à gagner la bataille contre le cancer, et si oui, quelle approche sera la meilleure pour quels patients.

Le gouvernement fédéral répertorie actuellement 29 études en cours ou étudiera bientôt des vaccins contre le cancer à ARNm.

Parce que ces thérapies sont encore expérimentales, on ne parle pas encore de leur coût. Les patients ne paient pas pour participer à des essais de recherche clinique.

Pour valoir n'importe quel coût, les vaccins à ARNm devront avoir un impact significatif sur la survie, ajoutant des années et pas seulement des semaines à la vie de quelqu'un, a déclaré Sullivan, à Mass. General. Il les considérerait comme justifiés s'ils pouvaient augmenter le taux de survie à long terme, qui oscille désormais autour de 30 à 40 %, à 50 à 80 %.

Le Dr David Braun, oncologue médical au Dana-Farber Cancer Institute de Boston, a déclaré qu'il est toujours préférable de ne pas faire trop de promesses aux patients atteints de cancer.

"Aussi excité que je sois par les développements, j'essaie de faire attention aux promesses excessives", a-t-il déclaré. "Presque tout le monde connaît quelqu'un qui n'a pas eu de thérapie efficace."

Mais le fait que la thérapie immunitaire ait guéri certains patients atteints de cancer suggère qu'il y aura un moyen de diffuser ces avantages à d'autres, a-t-il déclaré.

En plus du traitement et de la prévention, l'ARNm peut être utilisé pour transformer le corps du patient en une machine à fabriquer des médicaments anticancéreux.

Aujourd'hui, des médicaments comme Herceptin, qui ont transformé le cancer du sein, doivent être produits dans d'énormes fermenteurs. Ceux-ci doivent être maintenus propres et constamment analysés pour détecter les imperfections, a déclaré Türeci de BioNTech.

Au lieu de cela, en utilisant la technologie de l'ARNm, le corps du patient pourrait être déclenché pour produire la protéine elle-même. "C'est une méthode élégante et rapide, qui n'a pas besoin de grandes usines de production", a-t-elle déclaré.

Cette recherche n'en est qu'à ses débuts, a noté Türeci, et les détails tels que la fréquence à laquelle une personne devrait être dosée n'ont pas encore été déterminés.

Des progrès grâce au COVID-19

La lutte contre le COVID-19 s'est avérée une énorme aubaine pour le domaine de l'ARNm du cancer.

Il a fait de l'ARNm presque un terme familier dans le monde entier. Il est prouvé que la technologie peut fonctionner. Et il a été démontré que l'ARNm peut être fabriqué très rapidement et à une très grande échelle.

Moderna a produit ses premières doses de vaccin COVID-19 deux mois seulement après avoir obtenu la séquence génétique du virus – prouvant qu'une telle livraison rapide est possible, a déclaré Moore.

Faire un vaccin contre le cancer est plus délicat. Avec COVID, le code génétique du virus a conduit directement à un candidat vaccin, mais avec le cancer, les gènes de la tumeur doivent être séquencés et les plus potentiellement utiles identifiés.

Suite : Pourquoi il a été relativement facile de se faire vacciner contre le COVID-19 par rapport au VIH ou au cancer

L'expérience avec COVID-19 a également contribué à augmenter la production d'ARNm à des niveaux qui auraient semblé incroyables il y a à peine une décennie, a déclaré Moore.

"Moi, dans mes rêves les plus fous… n'aurais jamais imaginé que nous fabriquerions les quantités et la qualité de molécules d'ARNm que nous fabriquons actuellement. Si vous m'aviez dit que nous allions faire cela, j'aurais dit tu es complètement fou", a-t-elle dit, louant les ingénieurs. "Chaque fois que je pense :" Oh mon Dieu, nous ne pouvons pas faire mieux que ça ", ils me surprennent."

La suite d'ARNm à l'installation de Pfizer à Andover, MA. C'est là que l'ARNm est fabriqué dans un système sans cellule en utilisant la matrice d'ADN de Chesterfield, MO.

Cela a également montré à quel point il est plus facile de lutter contre une maladie infectieuse comme le COVID-19 que le cancer.

"Ce que cela m'a appris est bon sang, c'est vraiment difficile de travailler dans le domaine du cancer", a déclaré Türeci, chercheur de longue date sur le cancer.

Avec COVID-19, des milliers de personnes tombaient malades chaque jour, produisant de nombreux volontaires pour les essais cliniques. Il n'a fallu que quelques mois pour déterminer que le vaccin de BioNTech offrait une forte protection. Dans les essais sur le cancer, les cinq centres de cancérologie en Allemagne pourraient n'avoir que deux patients éligibles par mois, a-t-elle déclaré. Et il faudra peut-être deux à cinq ans avant que les chercheurs puissent être sûrs qu'ils empêchent vraiment le cancer de quelqu'un de réapparaître.

Les essais sur le cancer ont également été retardés pendant le pire de l'épidémie de COVID-19 parce que les patients ne pouvaient pas se rendre pour les traitements.

Arriver à ce point était le produit de décennies de travail par elle-même et d'autres.

"Il y avait tellement à investir en termes d'efforts et d'innovation", a déclaré Türeci. "Avoir eu l'occasion de montrer avec le vaccin COVID que l'ARNm en tant que tel fonctionne est également très encourageant."

C'est la promesse d'aider les patients atteints de cancer qui la fait avancer.

"Nous ne nous rendrons pas", a déclaré Türeci.

Fentress et sa femme Jennie ont attrapé COVID-19 juste après avoir reçu leur première dose de vaccin.

Heureusement, après une quarantaine de 10 jours, les deux allaient bien.

Ils ont dû reprogrammer leurs deuxièmes tirs, mais les ont obtenus quelques semaines plus tard. "Je ne comprends pas très bien pourquoi les gens refuseraient", a déclaré Fentress qui l'a décrit comme une police d'assurance. "Je suis un grand fan de la science et de la technologie et des trucs comme ça."

Maintenant, il est heureux d'avoir eu un cancer quand il l'a fait. "Plus tôt ou plus tard, je n'aurais pas pu participer" à l'essai clinique.

Et il est immensément reconnaissant envers ses soignants et les compagnies pharmaceutiques.

"(Ils) m'ont donné beaucoup d'espoir. Ils l'ont certainement", a déclaré Fentress. "Si vous n'avez pas d'espoir, vous n'avez pas d'avenir."

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Cet article a été initialement publié sur USA TODAY  : Comment la technologie de l'ARNm du vaccin COVID-19 pourrait guérir le cancer et attaquer les tumeurs