Des chercheurs de la Washington University School of Medicine à St. Louis, en collaboration avec des scientifiques de la Northwestern University, ont développé une nanothérapie nasale non invasive qui active le système immunitaire pour attaquer des tumeurs cérébrales agressives chez la souris. En délivrant des acides nucléiques sphériques qui déclenchent la voie immunitaire STING directement du nez au cerveau, cette approche a éliminé des tumeurs de glioblastome dans des modèles murins lorsqu'elle est combinée à des médicaments qui boostent l'activité des cellules T, selon une étude publiée dans les Proceedings of the National Academy of Sciences.
Le glioblastome, la tumeur cérébrale maligne la plus courante, touche environ trois personnes sur 100 000 aux États-Unis et progresse rapidement, la maladie s'avérant presque toujours fatale. Il se développe à partir d'astrocytes, un type de cellule cérébrale, et est particulièrement difficile à traiter car il est ardu de faire traverser les médicaments à la barrière hémato-encéphalique.
Dans une nouvelle étude préclinique, des chercheurs de la Washington University School of Medicine à St. Louis et de la Northwestern University rapportent une alternative prometteuse : des acides nucléiques sphériques construits sur des noyaux de nanoparticules d'or qui activent la voie immunitaire STING lorsqu'ils sont administrés sous forme de gouttes nasales. Ce travail, dirigé par les auteurs correspondants Alexander H. Stegh, PhD, de la Washington University, et Chad A. Mirkin, PhD, de la Northwestern University, est décrit dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences.
La voie STING —sigle de stimulator of interferon genes— aide à déclencher les défenses immunitaires lorsque les cellules détectent de l'ADN étranger, et constitue une cible majeure pour transformer les tumeurs « froides » comme le glioblastome en tumeurs « chaudes » sensibles à l'immunothérapie. Des études antérieures ont montré que des médicaments conçus pour activer STING peuvent préparer le système immunitaire à attaquer le glioblastome, mais ces agents se dégradent rapidement dans l'organisme et doivent généralement être injectés directement dans la tumeur, nécessitant souvent des procédures répétées et hautement invasives.
« Nous voulions changer cette réalité et développer un traitement non invasif qui active la réponse immunitaire pour attaquer le glioblastome », a déclaré Stegh, selon la Washington University. Il a ajouté que les résultats de l'équipe montrent que des nanostructures précisément conçues appelées acides nucléiques sphériques peuvent activer en toute sécurité et efficacement des voies immunitaires puissantes dans le cerveau.
Pour surmonter les limites des agonistes STING existants, les chercheurs ont collaboré avec Mirkin, inventeur des acides nucléiques sphériques —des structures nanométriques où des brins d'ADN ou d'ARN sont densément disposés autour d'un noyau de nanoparticule. Ensemble, les équipes ont conçu une nouvelle classe d'acides nucléiques sphériques dotés de noyaux de nanoparticules d'or recouverts de fragments courts d'ADN qui activent la voie STING dans des cellules immunitaires spécifiques. Pour l'acheminement vers le cerveau, ils ont choisi le nez comme voie d'entrée.
La thérapie intranasale a été explorée comme moyen de cibler les médicaments vers le cerveau, mais, selon la Washington University et ScienceDaily, aucune thérapie nanométrique n'avait auparavant démontré la capacité d'activer des réponses immunitaires contre les cancers cérébraux par cette voie. « Nous voulions vraiment minimiser le recours des patients à des [injections tumorales directes] alors qu'ils sont déjà malades, et j'ai pensé que nous pouvions utiliser les plateformes d'acides nucléiques sphériques pour administrer ces médicaments de manière non invasive », a déclaré la première auteure Akanksha Mahajan, PhD, chercheuse postdoctorale associée dans le laboratoire de Stegh.
L'équipe a marqué les acides nucléiques sphériques avec un étiquetage moléculaire visible sous lumière infrarouge proche pour suivre leur déplacement. Chez des souris atteintes de glioblastome, les nanogouttes administrées dans les cavités nasales ont voyagé le long du trajet du nerf principal reliant les régions faciales au cerveau. Une fois dans le cerveau, la nanothérapie s'est concentrée dans les cellules immunitaires à l'intérieur et autour de la tumeur et a également montré une activité dans les ganglions lymphatiques voisins, tout en évitant largement la distribution vers d'autres organes, rapportent les chercheurs.
Les analyses des cellules immunitaires dans et près des tumeurs ont montré que la thérapie a activé la voie cGAS–STING et créé un microenvironnement tumoral plus pro-inflammatoire enrichi en cellules T effectrices et en macrophages pro-inflammatoires, en accord avec l'étude PNAS sous-jacente.
Lorsque la nanothérapie intranasale a été combinée à des médicaments conçus pour activer les lymphocytes T —tels que les inhibiteurs de points de contrôle immunitaires— une ou deux doses ont éradiqué les tumeurs de glioblastome dans des modèles murins et induit une immunité à long terme empêchant le retour des cancers, selon la Washington University et le rapport PNAS. Le traitement combiné a inhibé la croissance tumorale plus efficacement et produit une survie plus longue que les thérapies ciblant STING actuellement testées dans des modèles similaires.
Stegh a mis en garde que simplement activer la voie STING est peu susceptible de guérir le glioblastome à lui seul car la tumeur utilise de multiples mécanismes pour atténuer ou éteindre les réponses immunitaires. Son groupe explore désormais des moyens d'ajouter d'autres capacités d'activation immunitaire aux nanostructures afin que plusieurs cibles thérapeutiques puissent être adressées en un seul traitement.
L'étude, publiée dans le numéro de novembre 2025 des Proceedings of the National Academy of Sciences, a été soutenue par des subventions de l'Institut national du cancer et d'autres programmes des National Institutes of Health, ainsi que par des fondations axées sur les maladies et un financement de centres anticancéreux institutionnels, selon la Washington University et ScienceDaily. Les déclarations d'intérêts incluent la participation au capital de Stegh dans Exicure Inc., qui développe des plateformes thérapeutiques à base d'acides nucléiques sphériques, et celle de Mirkin dans Flashpoint Therapeutics, qui développe des thérapeutiques basées sur SNA. Stegh et Mirkin sont également co-inventeurs d'un brevet décrivant des nanoconjugués SNA conçus pour franchir la barrière hémato-encéphalique.
