Les cellules CAR-T, qu’est-ce que c’est ?

Autorisées depuis 2018 en France, les cellules CAR-T sont utilisées dans les stratégies d’immunothérapie anticancéreuse, et notamment dans les cancers du sang. Progressivement, ces cellules immunitaires du patient, modifiées par de la thérapie génique et cellulaire, révèlent un potentiel très prometteur dans d’autres pathologies, comme les maladies auto-immunes et la greffe rénale. Revenons sur les caractéristiques et le potentiel médical de ces celulles CAR-T ou CAR-T cells.

Qu’est-ce qu’une cellule CAR-T ?

Les cellules CAR-T, dont l’acronyme signifie en anglais Chimeric Antigenic Receptor des cellules T, sont des lymphocytes T très particuliers, puisque modifiés génétiquement.

Dans l’organisme, les lymphocytes T constituent un groupe de globules blancs jouant un rôle clé dans le système immunitaire, le système de défense de l’organisme. Ils sont responsables de la réponse immunitaire cellulaire impliquée dans la reconnaissance et l’élimination d’agents pathogènes (comme les bactéries) ou de certaines cellules tumorales.

Cependant, dans certains cas, les cellules oncogènes réussissent à inactiver ces lymphocytes T par différents mécanismes complexes. Ici, il est donc question de renforcer leur potentiel.

En les modifiant génétiquement, ces lymphocytes T deviennent capables d’exprimer sur leur membrane une molécule particulière qui les rend plus efficaces dans l’identification et l’élimination des cellules tumorales spécifiques. Cette molécule est le chimeric antigenic receptor, autrement dit le récepteur antigénique chimérique. C’est un récepteur artificiel conçu pour se lier à un antigène, et notamment à une protéine portée par les cellules tumorales du patient.

Pour résumer, les cellules CAR-T sont des lymphocytes T équipés d’une molécule d’un récepteur chimérique de l’antigène adapté au cancer à traiter.

Les CAR-T sont principalement dirigés contre le CD19, exprimé spécifiquement sur les lymphocytes B, ou contre le BCMA (B-cell maturation antigen), exprimé plus spécifiquement sur les plasmocytes, et ceci pour le traitement du myélome.

C’est une stratégie d’immunothérapie personnalisée : elle dépend des lymphocytes T du patient et de l’antigène porté par la tumeur à cibler.

L’Institut Gustave Roussy rapporte par ailleurs que l’efficacité des cellules CAR-T repose avant tout sur leur capacité à éliminer directement la cellule cancéreuse, plutôt que sur le seul recrutement d’autres cellules immunitaires.

Aujourd’hui, ces cellules CAR-T sont indiquées dans certains lymphomes, leucémies et myélome en impasse thérapeutique et/ou de patients trop âgés pour subir une autogreffe.

Les derniers résultats cliniques montrent aussi qu’elles ont aussi un réel intérêt thérapeutique dans d’autres contextes thérapeutiques (maladies auto-immunes, préparation­­ à une greffe rénale). Cependant, d’autres études sont nécessaires avant d’autoriser ces traitements.

Concernant l’application des cellules CAR-T aux tumeurs solides, de nombreux défis sont à relever et des centaines de travaux sont en cours.

Comment générer ces cellules CAR-T ?

Plusieurs étapes sont nécessaires pour mettre au point des cellules CAR-T à partir des lymphocytes T du patient :

• Collecte des lymphocytes T, par leucaphérèse, dans le sang périphérique du patient ;
• Modification génétique in vitro (insertion d’un gène CAR spécifique à l’aide d’un vecteur viral) des lymphocytes T pour leur permettre d’exprimer sur leur membrane le récepteur antigénique chimérique ;
• Multiplication des lymphocytes T modifiés in vitro ;
• Contrôle de la viabilité et de la reprogrammation des cellules CAR-T ;
• Injection des cellules CART-T au patient.

Avant la dernière étape, autrement dit l’administration unique des cellules CAR-T, le patient doit réaliser une chimiothérapie de manière à induire une déplétion du système immunitaire. Cela permet ensuite aux cellules CAR-T de rentrer en action efficacement contre les cellules tumorales.

Les cellules CAR-T ciblent spécifiquement les cellules tumorales exprimant l’antigène cible. Elles continuent à se multiplier dans l’organisme du patient puis leur nombre se réduit progressivement. Pour certains, la persistance des CAR-T est nécessaire au maintien d’une réponse thérapeutique prolongée. Des recherches sont en cours pour améliorer la persistance des CAR-T à moyen et long terme. C’est d’ailleurs un enjeu majeur à relever pour rendre possible leur utilisation sur des tumeurs solides.

Deux semaines après l’injection des cellules CAR-T, les patients peuvent rentrer chez eux. Ils doivent ensuite suivre des consultations toutes les deux semaines ou tous les mois.

Cette immunothérapie faisant appel à des technologies complexes est un processus très onéreux (250 000 à 350 000 euros environ selon les produits) qui nécessite un délai de fabrication de 4 à 6 semaines. La prise en charge est réservée à des indications bien précises.

Les cancers intégrant des thérapies à base de cellules CAR-T

L’utilisation des cellules CAR-T représente un espoir thérapeutique pour les enfants et jeunes adultes atteints de leucémie aigüe lymphoblastique (LAL) et pour les adultes atteints de lymphomes diffus à grandes cellules B. Cette immunothérapie s’est aussi révélée particulièrement efficace dans le myélome multiple, un cancer de la moelle osseuse affectant certaines cellules du système immunitaire.

En France, en juillet 2024, environ 4300 personnes ont été traitées par des cellules CAR-T selon le registre national DESCAR-T.  Les lymphomes sont donc la pathologie majoritaire traitée par CAR-T dans le registre (près de la moitié des hémopathies), suivis des myélomes (12% des hémopathies), puis des LAL (pathologie plus rare mais révolutionnée par les CAR-T).

Actuellement, en France, 39 centres experts sont identifiés pour participer à ces immunothérapies à base de cellules CAR-T.

Ces traitements novateurs restent bien entendu sous haute surveillance, en particulier en ce qui concerne les résultats à moyen et long terme. Des recherches sont en cours à afin d’évaluer si les cellules CAR-T peuvent présenter un intérêt pour les lymphomes de hodgkin réfractaires et les myélomes multiples réfractaires.

Quelles autres utilisations en médecine ?  

Greffe rénale

Dans la transplantation rénale, l’enjeu est différent : les cellules CAR-T permettent de diminuer une hyperimmunité anti-HLA (présence d’un excès d’anticorps anti-HLA, des anticorps fabriqués par des lymphocytes B mémoire et des plasmocytes) qui empêche la greffe. Le Quotidien du médecin rapporte qu’aux Etats-Unis, deux patients atteints d’insuffisance rénale terminale ont pu être désensibilisés grâce à des CAR-T cells spécifiques, ce qui leur a permis d’accéder à une greffe rénale. Aucun de signe de rejet ni de toxicité n’ont été observé chez ces deux patients inclus dans une étude clinique qui devrait se poursuivre et inclure plus d’une dizaine de patients.

Maladie auto-immune

Une patiente allemande de 47 ans a vécu pendant plus de 10 ans avec une maladie auto-immune (anémie hémolytique auto-immune dans laquelle les anticorps s’attaquant aux globules rouges) réfractaire à neuf lignes de traitement. Avec le temps, la patiente a développé deux autres pathologies liées au dysfonctionnement de son système immunitaire, et notamment de la dérégulation des lymphocytes B. A l’hôpital d’Erlangen, en février 2025, elle a bénéficié d’une thérapie par cellules CAR-T dirigées contre l’antigène CD19 présents à la surface des lymphocytes B. Une fois injectés ces lymphocytes T modifiés ont ciblés et détruits les lymphocytes B responsables de la production des auto-anticorps. A onze mois de suivi, la patiente était en rémission complète. Prochaine étape ? Conduire des essais cliniques sur un nombre important de patients avec un suivi sur le long terme.

Les CAR-T cells sont passées d’une innovation anticancéreuse utilisée dans des situations cliniques très précises à une thérapie potentiellement nécessaire dans les parcours de transplantation rénale et de maladies impliquant l’auto-immunité. Ces résultats sont très prometteurs et remplis d’espoirs, mais il reste encore aujourd’hui de nombreux essais cliniques à mener pour montrer leurs bénéfices thérapeutiques sur le long terme et leurs potentiels sur d’autres types de tumeurs cancéreuses, et notamment les tumeurs solides.