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Vidéo sur « l’histoire de la découverte de l’ADN »

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Vidéo sur « l’histoire de la découverte de l’ADN »

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[Histoire des sciences] la grande saga de la recherche génétique

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Revoir les chapitres avant de faire les exercices

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Revoir les chapitres avant de faire les exercices

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Évolution des espèces et biodiversité, Muséum national d'Histoire naturelle, itv de Robert Barbault

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Évolution des espèces et biodiversité, Muséum national d'Histoire naturelle, itv de Robert Barbault

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En quoi la prise en compte de l'évolution biologique est-elle utile, voire nécessaire, pour comprendre la biodiversité actuelle et son évolution ?

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Évolution des espèces et biodiversité, Muséum national d'Histoire naturelle, itv de Robert Barbault

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Vidéo Découverte de la pénicilline par Fleming (La saga des Nobel)

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Vidéo Découverte de la pénicilline par Fleming (La saga des Nobel)

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« Voyage au centre de la Terre - Tu mourras moins bête- ARTE»

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« Voyage au centre de la Terre - Tu mourras moins bête- ARTE»

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Voyage au centre de la Terre - Tu mourras moins bête - ARTE

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Immunité innée - Réaction inflammatoire #TerminaleS #1èrespéSVT #BACSVT

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Article sur L'histoire de la vaccination

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Article sur L'histoire de la vaccination

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En 2018, le nombre de vaccins obligatoires en France passe de 3 à 11, suscitant à nouveau inquiétudes et opposition, comme aux premiers temps de ce procédé vieux de deux siècles. Retour sur l'histoire de la vaccination en sept dates clés.

Découvrez les grandes dates de la vaccination et les peurs qui y ont été associées.

1. La variole et la vaccine (1796)

Au XVIII e siècle, la , avec ses pustules hautement contagieuses, fait des ravages parmi les jeunes enfants, dans la campagne britannique comme ailleurs en Europe. En Angleterre, on remarque que les fermiers ayant contracté la vaccine, une forme de variole affectant les mais bénigne pour l'Homme, sont protégés de la variole.

En 1796, le médecin Edward Jenner a l'idée d'inoculer chez un enfant du pus prélevé sur une fermière infectée par la vaccine. L'enfant résiste à la variole. Le Britannique devient le premier à expérimenter scientifiquement la " vaccination ".

Mais le procédé existait déjà, au moins depuis le début du XVIII e siècle, sous une forme empirique et aléatoire : la " variolisation ". La technique, qui consistait à mettre une personne en contact avec les pustules d'un malade peu atteint suscitait craintes, débats et polémiques médicales.

2. Le premier vaccin obligatoire (1853)

Au Royaume-Uni, le vaccin contre la variole devient obligatoire pour les enfants dès 1853. Cette toute première obligation vaccinale suscite une opposition virulente.

Les adversaires invoquent le " danger " d'injecter des produits issus d'animaux, des " motifs religieux " ou encore l' " atteinte aux libertés individuelles ", énumèrent les chercheuses Annick Guimezanes et Marion Mathieu dans l'ouvrage Vaccination : agression ou protection ? (Inserm, Le Muscadier).

Une " clause de conscience " est introduite dans la loi britannique en 1898 (disposition renforcée en 1907) pour permettre aux récalcitrants de se soustraire à l'obligation vaccinale.

En France, le vaccin antivariolique devient obligatoire en 1902.

3. Pasteur et la rage (1885)

À la fin du XIX e siècle, Louis Pasteur met au point un vaccin contre la à partir d'une souche atténuée du . La première injection est réalisée avec succès en 1885 sur Joseph Meister, un enfant de 9 ans mordu par un soupçonné d'être enragé.

4. BCG, diphtérie et tétanos (années 1920)

Les années 1920 voient apparaître les vaccins contre la tuberculose (le mis au point en 1921 par Albert Calmette et Camille Guérin), la (1923), le (1926) et la coqueluche (1926).

C'est aussi à partir de cette période qu'on commence à utiliser des sels d'aluminium pour stimuler la réaction immunitaire et accroître l'efficacité des .

5. Le premier vaccin antigrippe (1944)

La toute première campagne de vaccination contre la grippe a lieu en 1944-1945 pour protéger les soldats américains venus combattre en Europe. Le vaccin a été mis au point par le biologiste américain Jonas Salk qui élaborera en 1954 le premier vaccin contre la poliomyélite .

6. Le dernier cas de variole (1977)

Le dernier cas recensé de variole, contractée de manière naturelle, a été diagnostiqué en Somalie, le 26 octobre 1977.

Cette maladie, qui a fait environ 300 millions de morts au cours du XX e siècle, selon des experts, a été déclarée éradiquée par l'Organisation mondiale de la santé () le 8 mai 1980.

7. Fausse étude, vraie méfiance (1998)

En 1998, une étude publiée dans la prestigieuse revue médicale The Lancet suggère un lien entre la vaccination ROR qui protège contre la , la rubéole et les , et la survenue de l' chez les enfants en bas âge.

L'étude s'avère être un " trucage " de son auteur Andrew . Le démenti officiel de la revue et les multiples travaux postérieurs démontrant l'absence de lien entre vaccin et autisme ne parviendront pas à taire les craintes. La fausse étude est encore aujourd'hui régulièrement citée par des opposants aux .

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En 2018, le nombre de vaccins obligatoires en France passe de 3 à 11, suscitant à nouveau inquiétudes et opposition, comme aux premiers temps de ce procédé vieux de deux siècles. Retour sur l'histoire de la vaccination en sept dates clés. Découvrez les grandes dates de la vaccination et les peurs qui y ont été associées.

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Vidéos enrichies pour comprendre le fonctionnement des organes, découvrir les dernières avancées de la recherche et réfléchir avec des experts.

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Vidéos enrichies pour comprendre le fonctionnement des organes, découvrir les dernières avancées de la recherche et réfléchir avec des experts.

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C'est pas sorcier! "Les maladies génétique"

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C'est pas sorcier! "Les maladies génétique"

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DIABÈTE : sucres sous surveillance - C'est Pas Sorcier

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DIABÈTE : sucres sous surveillance - C'est Pas Sorcier

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DIABETE : sucres sous surveillance - C'est Pas Sorcier

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Vidéo The immortal cells of Henrietta Lacks - Robin Bulleri

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Vidéo The immortal cells of Henrietta Lacks - Robin Bulleri

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La découverte des premières cellules « immortelles »: The
immortal cells of Henrietta Lacks - Robin Bulleri

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The immortal cells of Henrietta Lacks - Robin Bulleri

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Le paléoanthropologue Florent Détroit nous présente la nouvelle espèce humaine découverte aux Philippines : Homo luzonensis, dans le cadre des fouilles qu'il a co-dirigées sur l'île de Callao entre 2007 et 2015, impliquant le Muséum et le CNRS.

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Interview Delphine Chaduli, unité BBF, Inra Provence-Alpes-Côte-d'Azur. SIA 2018. Explorer la biodiversité 

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Interview Delphine Chaduli, unité BBF, Inra Provence-Alpes-Côte-d'Azur. SIA 2018. Explorer la biodiversité 

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Des portraits robots génétiques - FUTURE – ARTE

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Des portraits robots génétiques - FUTURE – ARTE

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Les tests ADN sont utilisés depuis les années 1980 dans les
enquêtes de police. Médiatisés par les séries télévisées, ces
analyses franchissent un nouveau pas !

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Des portraits robots génétiques - FUTURE - ARTE

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Qu'est-ce qu'une forêt ? La question est vaste et les réponses sont... multiples ! Francis Hallé livre dans cet épisode sa vision personnelle des choses.

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Qu'est-ce qu'une forêt ? La question est vaste et les réponses sont... multiples ! Francis Hallé livre dans cet épisode sa vision personnelle des choses.

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Bernard Thibaut, chercheur et Président du Conseil scientifique du Parc amazonien de Guyane (2009-2015) répond à la question : L'abattis, un système agro-forestier respectueux de la nature ?

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Bernard Thibaut, chercheur et Président du Conseil scientifique du Parc amazonien de Guyane (2009-2015) répond à la question : L'abattis, un système agro-forestier respectueux de la nature ?

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Parc amazonien de Guyane - Officiel - Parc national

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Webdocumentaire LA VOIE DE L'ABATTIS - Parc amazonien de Guyane

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Plonger entre deux plaques tectoniques, en Islande c'est possible!

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Plonger entre deux plaques tectoniques, en Islande c'est possible!

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Plonger entre deux plaques tectoniques, en Islande c'est possible!

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L'apport des études sismiques du globe pour étudier indirectement la structure de la Terre

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L'apport des études sismiques du globe pour étudier indirectement la structure de la Terre

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[Histoire des sciences] L’histoire de la sismologie

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Sapiens, un migrant en Europe. Par Nicolas Teyssandier

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Sapiens, un migrant en Europe. Par Nicolas Teyssandier

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Sapiens, un migrant en Europe. Par Nicolas Teyssandier

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02:02

Jean-François Bach définit l'intérêt du système immunitaire en notant que, globalement, nous sommes égaux en ce qui concerne notre immunité, même si l'on constate que certains sujets, plutôt dans les pays en développement, ont des déficits à cause de problèmes de nutrition qui peuvent empêcher le bon fonctionnement du système immunitaire.
Il rappelle que cette égalité peut varier durant notre vie, et que c'est dans ces moments de transition que des maladies infectieuses peuvent se développer. En effet, pour contracter une maladie, il faut un agent pathogène, mais une faiblesse transitoire pourrait aussi être en cause, sans en connaître pour autant les mécanismes. Enfin, il ne faut pas croire que l'immunité est le baromètre de la santé ; il existe une certaine marge et il est donc possible de réagir contre les agressions qui nous entourent, même en cas de stress ou de fatigue.

Interview de Jean-François Bach, professeur et membre de l'Académie des sciences.

Système immunitaire, variation de l'efficacité du système immunitaire au cours de la vie.

En cycle 4, cette interview peut venir compléter la fin du chapitre de la partie sur les risques infectieux, afin d'expliquer aux élèves qu'il existe une certaine égalité vis-à-vis du fonctionnement du système immunitaire, et ainsi faire une transition avec le chapitre suivant sur les défenses immunitaires qui peuvent être stimulées ou perturbées.

Cette vidéo pourrait aussi compléter l'étude de l'acquisition de l'immunité au cours de la vie en classe de terminale S en apportant un regard nouveau sur cette évolution.

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02:02 Jean-François Bach définit l'intérêt du système immunitaire en notant que, globalement, nous sommes égaux en ce qui concerne notre immunité, même si l'on constate que certains sujets, plutôt dans les pays en développement, ont des déficits à cause de problèmes de nutrition qui peuvent empêcher le bon fonctionnement du système immunitaire.Il rappelle que cette égalité peut varier durant notre vie, et que c'est dans ces moments de transition que des maladies infectieuses peuvent se développer.

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vidéo cours animé sur l'histoire humaine et génome

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vidéo cours animé sur l'histoire humaine et génome

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Notre ADN contient toutes les informations nécessaires au bon fonctionnement de notre organisme. Mais une simple erreur au sein de celui-ci peut causer une mutation génétique.

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Qu'est ce qu'une mutation génétique ? - FUTUREMAG - ARTE

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Vidéos enrichies pour comprendre le fonctionnement des organes, découvrir les dernières avancées de la recherche et réfléchir avec des experts.

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Interros des Lycées de 1ère SVT : la mitose

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Joyez SVT - Séquences Vidéos Thématiques

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Joyez SVT - Séquences Vidéos Thématiques

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Article sur l'expérience de Meselson et Stahl

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Article sur l'expérience de Meselson et Stahl

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Introduction

Cette expérience date de 1958. Elle permet de démontrer le caractère semi-conservatif de la multiplication de la molécule d'ADN chez les bactéries. Cette expérience a pu être réalisée grâce à plusieurs mises au point techniques :

1. Meselson et Stahl mettent au point une technique d'obtention d'un gradient de densité par centrifugation.
En utilisant du chlorure de césium de densité moyenne 1,72, ils obtiennent, après 24 h de centrifugation à grande vitesse, un gradient de densité d'environ 1,70 à 1,75. Cette gamme englobe la densité de l'ADN (1,710).

2. Ils cultivent les bactéries dans un milieu dont les substances organiques utilisées comme source d'azote contiennent de l'azote lourd (¹⁵N). Au cours de la culture, toutes les molécules azotées et en particulier l'ADN contiennent une forte proportion d'azote ¹⁵N.
L'ADN " lourd " a une densité de 1,724 et peut être distingué de l'ADN " léger " (1,710).

3. Ils mettent au point une méthode qui permet de synchroniser pendant quelques générations la division des bactéries.

Le problème à résoudre

Depuis Watson et Crick (1953), on sait que l'ADN est une molécule formée de deux brins antiparallèles, formant une double hélice. Dès leur publication originale sur la structure de l'ADN, Watson et Crick ont proposé que cette double hélice puisse s'ouvrir, permettant ainsi la synthèse de nouveaux brins, complémentaires des brins originaux.

L'ADN peut ainsi servir de matrice à sa propre réplication, étape essentielle du cycle cellulaire. Cette duplication de l'ADN (et donc des chromatides) permet de passer de chromosomes à une chromatide à des chromosomes possédant deux chromatides identiques, portant la même information génétique. Lors de la mitose, ces deux chromatides sont réparties, chaque cellule-fille héritant d'une chromatide de chaque chromosome. On obtient ainsi deux cellules possédant la même information génétique que la cellule-mère.

Le problème qui se posait à Meselson et Stahl était alors de comprendre comment se réalisait cette réplication : selon quelles modalités passe-t-on d'une molécule d'ADN formée de deux brins à deux molécules d'ADN bicaténaires identiques ?

Les hypothèses

Pour expliquer la duplication d'un ADN bicaténaire, trois modèles ont été proposés. Ces modèles se basent tous sur l'utilisation de la molécule d'ADN " mère " comme matrice pour sa réplication, mais selon des modalités différentes :

L'expérience : résultats observés

Des bactéries cultivées depuis longtemps en présence de molécules azotées ¹⁵N sont repiquées sur un milieu contenant des molécules azotées ¹⁴ N et permettant la synchronisation des divisions. Des fractions sont prélevées après différents temps correspondant à 1, 2, 3... divisions. L'ADN est extrait, placé dans la solution de chlorure de césium et centrifugé 24 h à 100 000 g. La position des ADN est repérée par une mesure de la densité optique.

Après une génération, tout l'ADN est hybride (du point de vue de sa densité). Il n'y a plus d'ADN ¹⁵N.
Ensuite, l'ADN hybride disparaît progressivement au profit d'ADN " léger " ( ¹⁴ N).

L'expérience : comparaison avec les modèles

L'expérience de Meselson et Stahl montre donc la présence d'un ADN hybride au bout d'une génération cellulaire. Or, qu'attend-on pour les trois modèles proposés ?

On peut donc, dès cette première observation, rejeter le modèle conservatif.

Au bout de deux générations cellulaires, Meselson et Stahl observent la présence d'ADN hybride et d'ADN léger. Ceci permet de conclure quant aux deux modèles restants :

En conclusion, seul le modèle semi-conservatif permet d'aboutir à une concordance entre résultats attendus et résultats observés.

Conclusion

L'expérience de Meselson et Stahl permet donc de mettre en évidence le fait que la réplication de l'ADN se réalise selon un mode semi-conservatif.

Cette conclusion a été depuis confirmée par des études plus précises, pour aboutir au modèle actuel de fonctionnement de la réplication.

Quelques points importants de cette expérience sont à noter : tout d'abord le fait qu'il est nécessaire de séparer les ADN sur un gradient permettant de mettre en évidence leurs très faibles différences de densités ; une " simple " centrifugation ne suffit pas. L'utilisation d'un gradient de chlorure de césium est donc un point fondamental du protocole. De même, ces observations n'ont été possibles que parce que Meselson et Stahl avaient réussi à obtenir des populations de bactéries synchrones (pendant quelques générations).

De nombreux auteurs omettent ces points fondamentaux... Ce qui fait perdre tout sens à leurs conclusions...

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Présentation de la démarche entreprise par Meselson et Stahl pour établir le mode de réplication de la molécule d'ADN.

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Les divisions cellulaires des eucaryotes -SVT - LA VIE 1ère spé #1 - Mathrix

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Vidéo pour voir une mitose en live (étapes légendées)

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Vidéo pour voir une mitose en live (étapes légendées)

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Time-lapse microscopy of a dividing cell overlaid with animation graphics. Microscopy by Jeremy Pickett-Heaps, animation by Drew Berry.

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Revoir les chapitres avant de faire les exercices

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Revoir les chapitres avant de faire les exercices

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Voici une programmation pour vous aider à vous organiser. Les exercices sont facultatifs. 

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Voici une programmation pour vous aider à vous organiser. Les exercices sont facultatifs. 

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Vous pouvez les envoyer par mail.
mylene.lamtoukai@gmail.com

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La convection mantellique est un composant essentiel de la tectonique des plaques. Mais qu'est-ce que c'est exactement ?

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La convection mantellique est un composant essentiel de la tectonique des plaques. Mais qu'est-ce que c'est exactement ?

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Qu'est-ce que la convection mantellique ?

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Extrait du webdocumentaire "Recherche sur les cancers : tout s'accélère" coproduit par l'Institut national du cancer, la Fondation ARC pour la recherche sur le cancer et l'Inserm.

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Extrait du webdocumentaire "Recherche sur les cancers : tout s'accélère" coproduit par l'Institut national du cancer, la Fondation ARC pour la recherche sur le cancer et l'Inserm.

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Mieux cerner les risques pour prévenir les cancers

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Vidéo réalisée dans cadre du programme européen LIFE BIODIV’OM. 

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Vidéo réalisée dans cadre du programme européen LIFE BIODIV’OM. 

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Ce projet a pour but de protéger la biodiversité sur 5 territoires d’Outre-mer. En Guyane, le GEPOG, la LPO et les partenaires locaux assurent la préservation des savanes sèches, habitat rare abritant de nombreuses espèces menacées.

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HORS-SERIE #01 - LES SAVANES DE GUYANE (PROJET LIFE BIODIV'OM)

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Les premières observations: un contraste Océan-Continent

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Les premières observations: un contraste Océan-Continent

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Contraste Océans/Continents - SVT - TERRE 1ère #1 - Mathrix

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Revoir les chapitres avant de faire les exercices

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Revoir les chapitres avant de faire les exercices

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La mise en place de la mémoire immunitaire en vidéo

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La mise en place de la mémoire immunitaire en vidéo

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Au coeur des organes : La mémoire immunitaire

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Immunité adaptative 7 : Immunité et santé- SVT - SANTÉ 1ère spé #14 - Mathrix

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Article de l'inserm Immunothérapie des cancers, agir sur le système immunitaire pour lutter contre la maladie

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Article de l'inserm Immunothérapie des cancers, agir sur le système immunitaire pour lutter contre la maladie

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Comprendre l'immunothérapie des cancers

L'immunothérapie est une approche thérapeutique qui agit sur le système immunitaire d'un patient pour lutter contre sa maladie. Dans le cas du cancer, elle ne s'attaque pas directement à la tumeur, mais stimule les cellules immunitaires impliquées dans sa reconnaissance et sa destruction.

L'immunothérapie a connu un boom en cancérologie au cours de ces dix dernières années, en raison de l'explosion des connaissances fondamentales sur l'immunologie du cancer. En effet, cette maladie n'est plus considérée du seul point de vue de la tumeur, mais comme une maladie de l'environnement tumoral et du système immunitaire. C'est en manipulant ces derniers que les cellules tumorales prolifèrent hors de tout contrôle. Et c'est en comprenant comment elles y parviennent que les chercheurs peuvent aujourd'hui proposer de nouvelles solutions thérapeutiques.

Les cellules cancéreuses brouillent les signaux du système immunitaire

Les cellules cancéreuses provenant de l'organisme, certains scientifiques ont longtemps considéré qu'elles devaient échapper à la surveillance du système immunitaire. Des travaux parus dans les années 60 montrent qu'il n'en est rien !

Les cellules cancéreuses présentent de profonds remaniements génétiques qui leur permettent d'acquérir leurs propriétés malignes. Ainsi, elles se mettent à exprimer à leur surface des molécules spécifiques - des antigènes tumoraux - qui les distinguent des cellules saines et sont capables d'induire des réactions immunitaires. Néanmoins, au fur et à mesure que la maladie progresse, les cellules cancéreuses poursuivent leur transformation et s'adaptent à leur environnement pour l'exploiter à leur avantage et poursuivre leur multiplication. Ainsi, certains antigènes tumoraux immunogènes cessent d'être exprimés : ce phénomène permet aux cellules tumorales d'échapper à la surveillance du système immunitaire. Ces cellules se mettent en outre à produire de nouvelles protéines qui inactivent les défenses de l'organisme. Ainsi, le microenvironnement tumoral est généralement immunosuppresseur : il peut empêcher l'arrivée sur place des lymphocytes T, ou leur action. Plusieurs mécanismes de ce type ont été récemment décrits.

L'immunothérapie des cancers a pour but de "réveiller" le système immunitaire et de l'éduquer pour qu'il élimine les cellules cancéreuses. Cette approche se fonde sur l'utilisation de différents outils : vaccination, anticorps monoclonaux, immunomodulateurs...

Les différentes approches d'immunothérapie

Stimuler la réponse immunitaire globale

Des molécules solubles participent au fonctionnement du système immunitaire, en particulier les cytokines (famille de molécules comprenant notamment les interleukines et les interférons). Synthétisées par certaines cellules en réponse à un signal, elles agissent à distance sur d'autres cellules pour en réguler l'activité et la fonction. Augmenter le nombre ou l'action de ces molécules est une stratégie utilisée pour renforcer la réponse immunitaire. Deux types de cytokines sont déjà utilisées dans ce but :

les interleukines 2 (IL-2), dans le cancer du rein avancé

l'interféron alpha 2b, certaines leucémies et myélomes, ainsi que dans des mélanomes

Les interleukines 2 présentent toutefois une toxicité importante, avec des syndromes inflammatoires sévères. Mais un laboratoire développe actuellement des IL-2 légèrement modifiées ("pégylées"), afin de réduire leurs effets indésirables sans altérer leur efficacité. Ces dernières sont très prometteuses avec plusieurs essais cliniques en cours dans plusieurs cancers.

Un autre moyen de stimuler la réponse immunitaire globale est l'utilisation de vaccins, notamment celle du BCG (vaccin antituberculeux). Son administration à des patients atteints de cancer de la vessie est associée à une réponse antitumorale prolongée sans que le mécanisme soit clairement identifié à ce jour. Il possède d'ailleurs une indication contre ce cancer en tant qu'agent thérapeutique.

Bloquer des signaux tumoraux spécifiques

Bloquer des protéines spécifiques à la surface des cellules cancéreuses ou dans leur microenvironnement permet de freiner les interactions entre les deux et, ainsi, la croissance tumorale. Plusieurs types d' anticorps monoclonaux peuvent être utilisés dans ce but, sous réserve que le patient présente bien la protéine ciblée au sein de sa tumeur.

Développés et utilisés depuis plus de vingt ans, ces anticorps monoclonaux se fixent sur des récepteurs spécifiques sur les cellules tumorales ou du micro-environnement, et inhibent leur activité. Le premier d'entre eux fut le rituximab indiqué dans certains lymphomes. Cet anticorps monoclonal est dirigé́ contre la protéine CD20 exprimée par les lymphocytes B. Il produit un effet toxique sur ces cellules. Le trastuzumab est un autre anticorps, dirigé contre la protéine HER2 exprimée à la surface de des cellules de certains cancers du sein (environ 15%). Il bloque l'action de ce récepteur membranaire et inhibe la croissance tumorale. Le bevacizumab cible quant à lui la protéine VEGF et inhibe son action. Il s'agit d'un facteur de croissance vasculaire, impliqué dans des cancers du poumon, du sein ou encore du côlon. Il en existe bien d'autres encore.

Plus récemment, des anticorps bispécifiques sont apparus. Ils reconnaissent deux molécules différentes à la fois et peuvent donc rapprocher deux types cellulaires, notamment une cellule cancéreuse et un lymphocyte T capable de la détruire. C'est par exemple le cas du blinatumomab indiqué dans le traitement des leucémies aiguës lymphoblastiques.

Certains anticorps monoclonaux sont appelés immunomodulateurs : ils lèvent les mécanismes d'inhibition du système immunitaire induits par la tumeur. Ainsi, l' ipilimumab bloque l'interaction moléculaire CTL4A/B7 entre les cellules dendritiques et les lymphocytes T qui bloque la réponse immunitaire. D'autres anticorps, dont le pembrolizumab ou encore le nivolumab, bloquent l'interaction PDL1/PD1 entre les cellules tumorales et les lymphocytes T qui rend les premières invisibles aux yeux des seconds. Ces mécanismes sont communs à plusieurs cancers et ces traitements récents ont des indications dans déjà sept types de cancers : poumon, rein, vessie, tête et cou, mélanome, maladie de Hodgkin et maladie de Merkel. Ils sont actuellement évalués dans de nombreux autres cancers. Injectés par voie sanguine, ces médicaments sont ont une action systémique sur les tumeurs primaires et les métastases. Mais en activant ainsi la réponse immunitaire, ces traitements ne sont pas dénués d'effets indésirables : ils sont en particulier associés à des réactions auto-immunes contre des cellules saines de l'organisme. En outre, le pourcentage de patients répondants est assez faible, de 20% à 40% selon les cancers. Mais des réponses remarquables et prolongées sont parfois observées chez des personnes atteintes de cancers avancés métastatiques.

Armer le système immunitaire contre la tumeur

La thérapie cellulaire et les cellules CAR-T

Une stratégie consiste à modifier génétiquement des cellules immunitaires du malade pour les armer contre la tumeur. Elle combine thérapie génique et thérapie cellulaire. Concrètement, des lymphocytes T sont prélevés dans le sang du patient et modifiés in vitro pour conduire à l'expression de récepteurs spécifiques à leur surface, qui reconnaissent un antigène tumoral. Une fois modifiées, ces cellules appelées CAR-T (pour Chimeric Antigen Receptor-T Cells), sont multipliées en laboratoire et réinjectées en grande quantité dans l'organisme du patient où elles partent détruire les cellules cancéreuses. Cette stratégie a connu un essor en 2017, avec la mise sur le marché de deux médicaments. L'un est indiqué dans les leucémies de l'enfant et du jeune adulte (avec 70% de réponses environ) et l'autre dans des lymphomes chez l'adulte. Malheureusement, les résultats des essais sur les tumeurs solides sont assez décevants. Par ailleurs, la difficulté́ de fabriquer ces agents de façon sûre et efficace pour des dizaines de milliers de patients n'est pas résolue.
A lire aussi sur les cellules CAR-T

Les vaccins thérapeutiques

Le but de la vaccination thérapeutique est de stimuler et de diriger le système immunitaire spécifiquement contre les cellules cancéreuses, en lui présentant un antigène tumoral capables de déclencher une réaction immunitaire efficace. Ces vaccins anticancers sont personnalisés et adaptés à la tumeur du patient, selon son profil moléculaire. Plusieurs d'entre eux sont à l'essai, mais un seul est aujourd'hui commercialisé : le Sipuleucel-T, contre le cancer de la prostate. Pour cette approche, il est nécessaire de prélever des cellules dendritiques du patient à partir d'un échantillon sanguin. In vitro, elles sont mises en présence d'un antigène tumoral retrouvé dans 95% des cancers de la prostate (la phosphatase acide prostatique). Réinjectées dans l'organisme du patient, elles présentent cet antigène aux lymphocytes T pour déclencher une réponse cytotoxique contre les cellules cancéreuses. L'opération doit être renouvelée à trois reprises, à deux semaines d'intervalle.

Cette approche nécessite que le système immunitaire ne soit pas "verrouillé" par la tumeur. Si c'est le cas, une association avec un immunomodulateur doit être envisagée pour lever cette inhibition.

La vaccination anti-cancer présente un atout majeur : elle permet de déclencher une réponse immunitaire "mémoire" qui devrait théoriquement protéger le patient contre une rechute.

Image en super résolution d'un groupe de lymphocytes T tueurs (en vert et rouge) entourant une cellule cancéreuse (bleu, au centre). © Alex Ritter, Jennifer Lippincott Schwartz et Gillian Griffiths, National Institutes of Health.

Les enjeux de la recherche

Mieux comprendre la réponse immunitaire antitumorale

Beaucoup de travail reste à effectuer pour continuer à décrire l'immunité anticancer. Des équipes travaillent par exemple sur les lymphocytes T CD4. Cette population de lymphocytes n'a pas d'action directe sur les cellules cancéreuses, mais elle libère des molécules messagères de coopération cellulaire, favorisant la destruction des cellules cancéreuses.

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D'autres travaillent sur les chimiokines. Ces molécules attirent les cellules immunitaires vers les tissus inflammatoires et les tumeurs, mais elles peuvent être dégradées par des enzymes qui limitent ainsi l'afflux des lymphocytes T. Par exemple, la chimiokine CXCL10 est dégradée par l'enzyme dipeptidylpeptidase 4 (DPP4) en cas de cancer. Des travaux précliniques montrent que la prise orale d'un inhibiteur de DPP4 ralentit le développement de plusieurs types de cancers chez la souris. Et l'association de cet inhibiteur avec un immunomodulateur accroit encore cet effet.

Enfin, plus de 300 récepteurs inhibiteurs ou activateurs du système immunitaire ont été identifiés à la surface des cellules immunitaires, modifiant l'activité de celles-ci en réponse à différents signaux. L'objectif est de comprendre toutes les étapes de ces cascades biologiques pour développer de nouveaux médicaments d'immunothérapie.

De nouveaux immunomodulateurs à l'essai

D'autres immunomodulateurs sont à l'étude, dont le monalizumab qui cible le NKG2A. Ce récepteur inhibiteur est présent à la fois à la surface des cellules NK et des lymphocytes T. En bloquant ce seul point de contrôle, le monalizumab restaure simultanément l'action des deux types cellulaires. Ce médicament est en cours d'évaluation en association au cetuximab, une thérapie ciblée contre le cancer de la tête et du cou.

Prédire la réponse aux immunomodulateurs

Seulement 20% à 40% des patients répondent aux immunomodulateurs. Plusieurs projets sont en cours pour tenter de comprendre pourquoi et pour identifier des facteurs prédictifs de la réponse à ces traitements. Les premiers résultats montrent que des tumeurs génétiquement instables avec un fort taux de mutations, ou encore les tumeurs fortement infiltrées en lymphocytes T sont plus vulnérables à l'immunothérapie.

L' intelligence artificielle est également mise à contribution, notamment à l'Inserm, pour découvrir des signatures biologiques de la réponse à ces traitements en combinant les données génétiques, biologiques et d'imagerie de la tumeur.

D'autres travaux portent sur la flore intestinale, largement impliquée dans l'immunité de chacun. Sa composition est associée à la réponse aux immunomodulateurs et des chercheurs Inserm travaillent sur un test prédictif de réponse à l'ipilimumab en fonction de la composition de la flore intestinale. Ce travail permet en outre d'envisager une modulation de la flore, pour restaurer l'effet antitumoral de l'immunothérapie chez les non répondeurs.

Des cellules CAR-T standardisées

Développer un traitement individualisé par des cellules CAR-T pour chaque patient est un processus long et complexe. Des chercheurs expérimentent le transfert de lymphocytes provenant de donneurs sains, et non du patient lui-même, portant des antigènes tumoraux fréquemment rencontrés. Ces cellules "standardisées" pourraient être produites à l'avance et seraient disponibles à tout moment. Un premier essai clinique, débuté en 2016, teste actuellement cette stratégie chez des enfants atteints de leucémie aiguë lymphoblastique à précurseurs B (LAL-B).

De nouveaux vaccins thérapeutiques attendus

Plusieurs vaccins thérapeutiques sont en cours d'essais cliniques. Une équipe Inserm a par exemple développer un vaccin thérapeutique anticancer universel (UCPVax pour Universal Cancer Peptide) : l'approche consiste à injecter dans le sang des patients des fragments de télomèrase, une protéine fortement exprimée par les cellules cancéreuses. Ces fragments de protéine déclenchent une réaction immunitaire qui stimule spécifiquement les lymphocytes T CD4, chefs d'orchestres de la réponse antitumorale. Ce vaccin est testé en association avec un anticorps anti-PD1 dans le cancer du poumon non à petites cellules au stade métastatique (essai de phase II).

A terme, les cliniciens envisagent de combiner les immunothérapies entre elles et avec d'autres traitements (chimiothérapie, thérapie ciblée ou encore radiothérapie). En 2018, une association chimiothérapie/anticorps anti-PD-1 a par exemple obtenu une autorisation de lise sur le marché dans le traitement du cancer du rein avancé.

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Immunothérapie des cancers | Inserm - La science pour la santé

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Alors que les connaissances fondamentales sur l'immunologie des tumeurs ont récemment explosées, une nouvelle approche thérapeutique du cancer prend son essor : l'immunothérapie. Au lieu de s'attaquer directement aux cellules tumorales, l'idée est d'aider le système immunitaire à les reconnaître et les détruire.

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