Grâce à l'apprentissage automatique et à des médicaments existants, des scientifiques de l'université de Lund ont découvert une combinaison de médicaments qui a ralenti la croissance tumorale et amélioré la survie dans des modèles de neuroblastome à haut risque, l'un des cancers infantiles les plus mortels. Ces travaux pourraient ouvrir la voie à des traitements plus rapides et plus abordables.
En utilisant l'intelligence artificielle et une bibliothèque de médicaments existants, des chercheurs suédois ont identifié une combinaison de médicaments très prometteuse contre l'un des cancers infantiles les plus mortels.
L'équipe de l'université de Lund rapporte que l'association d'une statine, un médicament couramment utilisé pour réduire le cholestérol, avec une phénothiazine, un médicament employé pour traiter des affections telles que la migraine et les nausées, a ralenti la croissance tumorale et amélioré la survie dans des modèles expérimentaux de neuroblastome à haut risque. publié dans la revue EMBO Molecular Medicine.
Le neuroblastome est un cancer des cellules nerveuses immatures qui touche environ 5 500 enfants dans le monde chaque année, la plupart âgés de moins de 5 ans. Si certaines formes sont relativement bénignes, la forme agressive à haut risque présente le taux de survie le plus faible de tous les cancers infantiles et est notoirement difficile à traiter.
Ce cancer répond souvent d'abord à la chimiothérapie, avant de récidiver sous une forme plus dangereuse.
« Cette maladie présente un risque élevé de rechute. Les médicaments de chimiothérapie sont souvent efficaces au début, mais lorsque le cancer récidive, il devient résistant », a déclaré Daniel Bexell, responsable de l'équipe de recherche en oncologie pédiatrique moléculaire de l'université de Lund, dans un communiqué de presse.
Pour résoudre ce problème, l'équipe de Bexell s'est tournée vers le repositionnement de médicaments, une approche qui consiste à trouver de nouvelles utilisations pour des médicaments déjà approuvés pour d'autres pathologies. Le repositionnement peut considérablement accélérer la mise à disposition de ces médicaments aux patients, car leur innocuité est déjà bien établie.
Dans cette nouvelle étude, l'équipe de Lund s'est associée à la société britannique d'IA et de biotechnologie Healx, à des chercheurs de l'Institut Karolinska et à deux organisations caritatives de lutte contre le cancer infantile : la fondation aPODD au Royaume-Uni et l'ENEA (Association européenne du neuroblastome) en Italie.
Grâce à l'apprentissage automatique, les chercheurs ont analysé de vastes ensembles de données décrivant le mode d'action de milliers de médicaments dans l'organisme, ainsi que des informations détaillées sur les gènes particulièrement importants dans le neuroblastome. L'objectif était de prédire quels médicaments existants pourraient perturber la biologie de ce cancer.
À partir de ces listes restreintes générées par ordinateur, les chercheurs de Lund sont ensuite passés au laboratoire. Ils ont testé les candidats prometteurs sur des tumeurs neuroblastiques agressives prélevées chez des patients, d'abord seuls, puis en association.
« Nous avons rapidement constaté que deux types de médicaments pouvaient avoir un effet individuellement. Mais ensemble, l'effet était très puissant – une forte synergie », a ajouté Katarzyna Radke, première auteure de l'étude et doctorante au sein de l'équipe de recherche.
Le duo le plus remarquable était une statine et une phénothiazine. Les statines sont largement prescrites pour faire baisser le cholestérol sanguin et réduire le risque de maladies cardiovasculaires. Les phénothiazines appartiennent à une classe de médicaments plus ancienne, utilisée dans le traitement de diverses affections, notamment les nausées et les migraines.
On savait déjà que les statines bloquent la capacité de l'organisme à synthétiser du cholestérol. L'équipe de Lund a découvert que la phénothiazine réduisait également le cholestérol dans les cellules tumorales, mais par un mécanisme différent et complémentaire. L'association des deux médicaments a permis de ramener le taux de cholestérol dans les cellules cancéreuses à un seuil critique.
« L’ensemble de ces éléments a entraîné une baisse du taux de cholestérol dans les cellules tumorales. De nombreuses cellules tumorales sont mortes, et celles qui ont survécu étaient sensibles aux médicaments de chimiothérapie. Nous savions que le cholestérol était important pour la tumeur, mais nous avons été surpris de constater des effets aussi marqués », a ajouté Bexell.
Le cholestérol est essentiel à la formation des membranes cellulaires et à la croissance cellulaire rapide, deux éléments indispensables aux cellules cancéreuses. En bloquant cet apport simultanément, l'association médicamenteuse semble affaiblir les cellules tumorales et les rendre à nouveau sensibles à la chimiothérapie.
Dans des expériences en laboratoire et des études animales, le traitement combiné a ralenti la croissance tumorale et amélioré la survie chez des souris atteintes d'un neuroblastome agressif et chimiorésistant. Ces résultats suggèrent que cibler le métabolisme du cholestérol pourrait constituer une stratégie efficace pour surmonter la résistance à ce type de cancer.
Les travaux en sont encore à un stade préclinique préliminaire. Les médicaments utilisés dans l'étude n'ont pas été administrés à des enfants et des recherches supplémentaires sont nécessaires avant d'envisager des essais cliniques. L'équipe prévoit désormais d'affiner les propriétés chimiques des deux médicaments afin d'optimiser leur action combinée contre le neuroblastome, tout en garantissant leur innocuité.
Cependant, ces résultats laissent entrevoir une perspective encourageante pour les familles confrontées à un diagnostic dont le pronostic est actuellement sombre. Ces deux médicaments étant déjà commercialisés pour d'autres indications, leur repositionnement réussi pourrait accélérer la mise à disposition d'une nouvelle option thérapeutique aux patients et en réduire le coût.
L'étude souligne également comment l'apprentissage automatique et le big data peuvent accélérer les découvertes en oncologie pédiatrique, un domaine où le développement traditionnel de médicaments a souvent pris du retard par rapport aux cancers de l'adulte.
En combinant des prédictions basées sur l'IA avec des tests de laboratoire rigoureux sur des tumeurs prélevées chez des patients, l'équipe de Lund et ses partenaires ont créé un modèle permettant de trouver de nouvelles thérapies dans les armoires à pharmacie existantes.
Si de futurs travaux confirment l'innocuité et l'efficacité de cette stratégie statine-phénothiazine chez l'enfant, elle pourrait constituer une arme indispensable contre le neuroblastome à haut risque et offrir un espoir renouvelé aux jeunes patients dont le cancer ne répond plus à la chimiothérapie standard.
Source: L'Université de Lund