Des molécules médicamenteuses microscopiques pourraient bientôt être envoyées dans le corps pour combattre la maladie et suivre leur parcours grâce à l'imagerie photo-acoustique, après que les chercheurs aient développé un matériau intelligent capable de localiser et d'imager les sites cancéreux à l'intérieur des tissus.

Une équipe du A*STAR Singapore Bioimaging Consortium et de l'Université technologique de Nanyang a développé une "plate-forme nano-photonique" qui mesure les changements dans l'environnement tissulaire local sur le site d'une tumeur ou d'un cancer, en mesurant les réactions enzymatiques spécifiques au cancer.

Cette plateforme de nano-photonique comprend un composé prometteur pour augmenter le contraste des images photo-acoustiques, qui permet l'imagerie des tissus in vivo.

« Les nanomatériaux ont été reconnus comme des plateformes prometteuses pour lutter contre de nombreux problèmes de santé urgents dont le cancer, maladies cardiovasculaires et neurodégénératives, " déclarent les chercheurs principaux Malini Olivo de A*STAR et Xing Bengang de NTU.

"Toutefois, un défi critique demeure dans la conception de nano-plateformes ciblées capables de localiser sélectivement les maladies spécifiques ; en particulier, sites tumoraux pour un diagnostic précoce et un traitement efficace, " explique Olivo, qui dit que leur nouveau travail relève ce défi.

"Ces développements ont le potentiel d'améliorer les diagnostics et de permettre le développement de thérapies pouvant être délivrées au niveau cellulaire, entraînant moins d'effets secondaires, " dit Olivo.

Auparavant, le ciblage direct des cellules malades utilisait des ligands (ou molécules) pour lier des nanoparticules à une cellule avec le récepteur complémentaire.

Cependant, Olivo dit que l'incapacité du ligand à différencier les cellules normales des cellules tumorales était un défaut de la stratégie. L'une des clés de la dernière innovation réside dans le fait que la plate-forme de nanophotonique est adaptée pour répondre à une enzyme spécifique de la tumeur, puis s'accumuler sur ce site.

L'accumulation de la plateforme nano-photonique améliore l'efficacité des traitements lumineux qui tuent les cellules cancéreuses, comme la thérapie photodynamique et l'irradiation laser, et ouvre la possibilité d'inhiber la croissance tumorale grâce à l'injection de médicaments intelligents à l'échelle nanométrique.

Olivo affirme que les nanostructures offrent un grand potentiel dans les applications biomédicales en raison de propriétés telles que la composition chimique ajustable, morphologie souple, grande surface, et la capacité de liaison polyvalente.

Les nanostructures ont également le potentiel de pénétrer dans les pores de la paroi des vaisseaux sanguins et lymphatiques, ce qui permet aux nanostructures de cibler plus efficacement et de s'accumuler dans la région malade.

Olivo dit que leur approche pourrait être étendue à d'autres domaines de la nanomédecine, ouvrant « de nouvelles portes pour une théranostic sélective et précise dans les futures applications cliniques ».