Lorsqu’on parle de virus et de cancer, on pourrait immédiatement penser aux pathogènes oncogènes tels que papillomavirus, adénovirus ou herpèsvirus. Ce n’est toutefois pas de ceux-là dont il est question ici aujourd’hui car il s’agit de découvertes dans le domaine de la virothérapie que les chercheurs de l’University of Otago, en partenariat avec les chercheurs de la Japan’s Okinawa Institute of Science and Technology, ont réalisées.

Modélisation à partir de cryo-microscopie électronique de la capside virale interagissant avec son récepteur. Les protéines virales de VSS sont représentées en bleu, vert et rouge, le récepteur ATXR1 en magenta. Credit: OIST and University of Otago

Seneca Valley Virus (SVV) est un virus découvert assez récemment, dont on avait remarqué la particularité d’infecter spécifiquement les cellules tumorales, sans s’attaquer aux tissus sains (1). La récente publication, dans le journal Proceedings of the National Academy of Sciences, a permis d’éclaircir l’interaction du virus avec sa cible par le biais de techniques de microscopie électronique de haute résolution : la cryo-microscopie électronique. Cette avancée va permettre de plus profondes études portant sur les spécificités structurelles du virus et d’ainsi le décliner pour de futures applications cliniques, procédés qui étaient jusqu’à présent assez limités (2).

La virothérapie, une pratique en plein essor

La virothérapie est une branche de l’immunothérapie qui a connu un essor considérable durant ces dernières années,  notamment grâce aux évolutions techniques dans le domaine de l’imagerie microscopique et du génie génétique. Le principe de celle-ci est simple : utiliser un virus afin de cibler un tissu ou un type cellulaire. Cette technique a un avenir prometteur dans les domaines de la thérapie génique et de la thérapie ciblée en oncologie. Le virus utilisé est un virus reprogrammé par génie génétique. Depuis quelques années, de nombreux virus candidats ciblant spécifiquement les cellules cancéreuses ont pu être observés par les chercheurs, qui en étudiant leurs stratégies d’attaque, ont réussi à optimiser ceux-ci pour de potentielles applications thérapeutiques (3).

Un virus ciblant 2/3 des cancers

Si Seneca Valley Virus attire autant l’attention, c’est notamment parce que celui-ci cible spécifiquement des récepteurs présents sur la membrane cellulaire de 60% des cellules cancéreuses, le récepteur ANTXR1, sans qu’il n’y ait d’interactions avec sa variante présente sur les cellules saines, l’ANTXR2. Les subtiles différences entre ces deux récepteurs et l’interaction du SVV avec ANTXR1 ont ainsi pu être observées par les chercheurs de l’Université d’Otago.

L’échappement immunitaire, clef de la réussite

La difficulté qui se présentait jusqu’alors dans les essais cliniques de phase I sur les tumeurs solides et de phase II sur les cancers du poumon à petites cellules était que le corps avait tendance à développer des défenses immunitaires contre le virus dans les trois semaines de traitement, rendant ce dernier inefficace (2), (4). Grâce à l’étude structurelle du virus, il sera désormais possible d’isoler les parties essentielles du SVV et d’y apporter les modifications nécessaires afin que celui-ci puisse bénéficier d’un mécanisme d’échappement immunitaire.

Si cela fonctionne, il sera envisageable de créer des déclinaisons de ce virus s’attaquant à d’autres types de cellules cancéreuses afin de cibler d’autres types de cancers. Cette étude ouvre une voie prometteuse dans le développement de nouveaux traitements anticancéreux.

Sources :
Nadishka Jayawardena et al., « Structural basis for Anthrax Toxin Receptor 1 recognition by Seneca Valley Virus » PNAS (2018)

(1) Gregory K. Friedman et al., « Targetingpediatriccancerstemcellswithoncolyticvirotherapy », Pediatric Research (2012)

(2) Michael J. Burke et al., « Phase I trial of Seneca Valley Virus (NTX-010) in children with relapsed/refractory solid tumors: a report of the Children's Oncology Group », Pediatric Blood and Cancer (2014).

(3) Aleksei A. Stapanenko, « A compendium of adenovirus genetic modifications for enhanced replication, oncolysis, and tumor immunosurveillance in cancer therapy », Gene (2018).

(4) J.T. Poirier et al., « Selective tropism of Seneca Valley Virus for Variant subtype small cell lung cancer », Journal of the National Cancer Institute (2013)