Une nanoparticule spécialisée chargée de médicaments, capable de traverser la barrière hémato-encéphalique, a réduit à la fois les tumeurs du sein et les cellules cancéreuses du sein.
Des scientifiques du Sylvester Comprehensive Cancer Center de la Miller School of Medicine de l’Université de Miami ont développé une nanoparticule capable de pénétrer dans la barrière hémato-encéphalique (BBB) pour tuer les tumeurs primaires du cancer du sein et les métastases cérébrales en un seul traitement.
Les métastases cérébrales proviennent le plus souvent de tumeurs solides comme le cancer du sein, du poumon et du côlon. Ils sont souvent associés à un mauvais pronostic, car lorsque le cancer atteint le cerveau, le traitement peut être difficile à suivre, en partie à cause de la BHE, une membrane presque impénétrable séparant le cerveau du reste du corps.
Le Dr Shanta Dhar, professeur agrégé de biochimie et de biologie moléculaire et directeur adjoint de la technologie et de l’innovation chez Sylvester, a dirigé l’étude. Selon elle, la nanoparticule de l’équipe pourrait être utilisée pour traiter les métastases avec l’avantage supplémentaire de traiter en même temps la tumeur primaire.
La nanoparticule est constituée d’un polymère biodégradable, précédemment développé par l’équipe de Dhar, associé à deux médicaments ciblant les mitochondries également développés dans son laboratoire. Par rapport aux cellules saines, les cellules cancéreuses ont souvent une forme de métabolisme différente. La suppression de leur métabolisme peut donc être un moyen efficace de tuer les tumeurs sans nuire aux autres tissus. L’un des médicaments utilisés est une version modifiée d’un médicament de chimiothérapie classique, le cisplatine, qui tue les cellules cancéreuses en endommageant leur ADN. Cependant, les cellules tumorales peuvent réparer leur ADN, conduisant parfois à une résistance au cisplatine.
L’équipe a modifié le médicament pour déplacer sa cible de l’ADN nucléaire vers l’ADN mitochondrial. Les mitochondries contiennent leur propre génome, beaucoup plus petit. Notamment, à des fins thérapeutiques contre le cancer, ils ne disposent pas du même mécanisme de réparation de l’ADN que nos plus gros génomes. Ils ont combiné leur cisplatine modifié, appelé Platine-M, qui attaque le processus de phosphorylation oxydative, avec un autre médicament qu’ils ont développé, le Mito-DCA, qui cible spécifiquement une kinase et inhibe la glycolyse.
Le Dr Dhar a déclaré que le développement d’une nanoparticule pouvant accéder au cerveau était un long chemin. Après avoir étudié les nanoparticules pendant toute sa carrière indépendante, dans un projet précédent, elle a étudié différentes formes de polymères et a remarqué qu’une fraction de certaines de ces nanoparticules atteignait le cerveau lors d’études précliniques. Par conséquent, l’équipe a perfectionné les polymères pour développer une nanoparticule capable de traverser la BHE et la membrane externe des mitochondries. “Il y a eu beaucoup de hauts et de bas pour comprendre cela, et nous travaillons toujours à comprendre le mécanisme par lequel ces particules traversent la barrière hémato-encéphalique”, a commenté le Dr Dhar.
La nanoparticule spécialisée chargée de médicament a ensuite été testée dans le cadre d’études précliniques. Les scientifiques ont découvert qu’ils travaillaient à réduire à la fois les tumeurs du sein et les cellules cancéreuses du sein qui ont été ensemencées dans le cerveau pour y former des tumeurs. La combinaison nanoparticule-médicament s’est avérée non toxique et a considérablement prolongé la survie dans les études en laboratoire.
À l’avenir, l’équipe vise à tester sa méthode en laboratoire pour reproduire plus fidèlement les métastases cérébrales humaines, potentiellement en utilisant des cellules cancéreuses dérivées de patients. Ils souhaitent également tester le médicament sur des modèles de laboratoire de glioblastome.
Cette étude a été publiée dans Actes de l’Académie nationale des sciences.
2024-05-09 17:03:41
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