Et si la mort pouvait guérir ? Joël Plumas Laboratoire R&D Etablissement Français du Sang Equipe « Immunobiologie et Immunothérapie des cancers » UJF INSERM U823 – Institut Albert Bonniot

Les cellules meurent de deux façons principales : Nécrose ou Apoptose L’apoptose est un processus actif

La mort cellulaire : l’apoptose 2 7 15 76 1 4 85 10 Tout d ’abord, en ce début d ’année j ’aimerais vous souhaiter une TRES bonne année à tous Ensuite, j ’aimerais remercier les membres de cette commission pour leur présence, ainsi que vous tous et je vais commencer sans plus attendre à vous exposer les travaux et les projets de notre équipe Propidium iodide Propidium iodide Annexin-V FITC Annexin-V FITC

La mort cellulaire : il y a aussi … Okada, Nat. Rev. Cancer 2004

Apoptose : mort cellulaire sous contrôle Mort cellulaire est nécessaire Moyen de contrôler le fonctionnement de l’organisme Embryogenèse (format d’organe, système nerveux) Système immunitaire Mort cellulaire est dérégulée Défaut : Cancers Maladies du système immunitaire Excès Maladies neurodégénératives (Alzheimer) Maladies virales (HIV)

Et si la mort pouvait guérir ? La mort cellulaire … Un objectif à atteindre dans le traitement du cancer Un outil thérapeutique pour le contrôle du système immunitaire

La mort cellulaire : un objectif à atteindre pour guérir le cancer Traitements non spécifiques Chimiothérapie Radiothérapie Nouvelles molécules interagissant avec les mécanismes de mort cellulaire

La mort cellulaire : un objectif à atteindre pour guérir le cancer Traitements spécifiques Anticorps monoclonaux (Rituximab et lymphome) Immunothérapie : Adoptive : lymphocytes cytotoxiques Active : cellules dendritiques

Les cellules dendritiques au cœur des réponses immunitaires DC plasmacytoïdes (pDC) DC myéloïdes (mDC) Iwasaki A. et al, Nat Immunol 2004

Les DC plasmacytoïdes sont au voisinage des cellules tumorales Coupe de mélanome La présence de PDC dans certains cancers est associée à l’effet de certaines molécules thérapeutiques

Est-ce que les PDC jouent un rôle direct sur la tumeur : sont-elles cytotoxiques ? Immunité innée Immunité adaptative ? Tumeur infiltrée de PDC

Les PDC activées expriment un ligand de mort : TRAIL cytotoxique TRAIL Imiquimod Récepteur TRAIL 30min 2h 4h 8h 24h Virus Témoin actine + - Cellule cible

Les PDC activées sont cytotoxiques vis à vis de cellules tumorales Cellule cible : cellules de mélanome Contrôle Virus Imiquimod TRAIL % de lyse Rapport effecteur/cible ng/ml

Est-ce que les PDC jouent un rôle direct sur la tumeur : Elles sont cytotoxiques Imiquimod Immunité innée Immunité adaptative TRAIL Chaperot et al, 2006 Journal of Immunology Tumeur infiltrée de PDC

Traitement des carcinomes basocellulaires par l’ Imiquimod : rôle des PDC cytotoxiques Les PDC expriment TRAIL Les cellules tumorales expriment le récepteur à TRAIL Les PDC sont au contact des cellules tumorales Stary, 2007 J. Exp .Med

La mort cellulaire : un objectif à atteindre pour guérir le cancer Traitements spécifiques Adjuvant de l’immunité : Imiquimod et autres TLR-ligands TLR-ligands PDC

Et si la mort pouvait guérir ? La mort cellulaire … Un objectif à atteindre dans le traitement du cancer Un outil thérapeutique pour le contrôle du système immunitaire

La mort cellulaire : un outil thérapeutique pour le contrôle du système immunitaire La photochimiothérapie extracorporelle ou PCE Thérapie - Photo – Chimio - extracorporelle Technique de thérapie cellulaire Utilisée pour traiter des pathologies du système immunitaire Maladie du greffon contre l’hôte Lymphomes T cutanés Maladie autoimmune En France , plus d’une dizaine de centres, plus de 2000 patients traités

La PCE : la procédure 1-Les leucocytes sont collectés 2-Ajout d’un intercalent de l’ADN : 8-MOP 4-Injection des cellules traitées 3-Photoactivation

Le traitement PCE induit la mort cellulaire Contrôle PCE % de cellules mortes Annexin-V FSC Jours de culture

La PCE : les effets cellulaires 1-Les leucocytes sont collectés Mort cellulaire 2-Addition d’un intercalent de l’ADN : 8-MOP 4-Injection des cellules traitées 2-Photoactivation

La PCE : les mécanismes d’action ? 1-Les leucocytes sont collectés Mort cellulaire 2-Addition d’un intercalent de l’ADN : 8-MOP ? 4-Injection des cellules traitées 2-Photoactivation

La PCE : les mécanismes d’action Ce que l’on sait : Mort cellulaire lente Modifications chimiques Présence de cellules « pathogènes » nécessaires Une faible proportion des cellules est traitée Hypothèse : « vaccination » cellulaire PCE

La PCE chez l’animal : les mécanismes d’action Les cellules sont altérées Signal pathogène Animal 1 Animal 3 Animal 2 PBS Signal pathogène Animal 3 Animal 2 Pas de Pathologie

La PCE chez l’animal : l’hypothèse de « vaccination » Signal pathogène Efficacité Traitement de greffe de peau Traitement de greffe d’organe Maladie du greffon contre l’hôte Maladie autoimmune

La PCE : les mécanismes d’action ? 1-Les leucocytes sont collectés Mort cellulaire 2-Addition d’un intercalent de l’ADN : 8-MOP ? 4-Injection des cellules traitées 2-Photoactivation

La PCE chez l’homme : Les cellules activées et traitées par PCE meurent plus rapidement Cellules au repos Cellules activées % de cellules mortes % de cellules mortes Jours de culture Jours de culture

Les cellules activées et traitées pas PCE activent les DC 24h Cellules + PCE +/- Activation Te- Te+ PCE N.Act PCE Act

La PCE chez l’homme : Hypothèse de « vaccination » Organe lymphoïde cellules régulatrices Cellules pathogènes traitées Le développement d’une immunité cellulaire T: a lieu dans un organe lymphoïde avec des cellules présentatrices en présence d’un signal de danger Production de lymphocytes T effecteurs ou régulateurs… Cellules pathogènes NON traitées PCE

Et si la mort pouvait guérir ? La mort cellulaire … Un objectif à atteindre dans le traitement du cancer Un outil thérapeutique pour le contrôle du système immunitaire

L Chaperot C Aspord F Gabert D Laurin MT Leccia MJ Richard J Molens D Hannani J Di Domizio J Charles D Salameire UMTCT CIC Biothérapie ... Notre équipe est donc bien implantée dans le tissu scientifique et médical du pôle santé, ce qui nous donnera les moyens d ’atteindre nos objectifs