Un traitement précis et non toxique qui cible les cellules cancéreuses du poumon à l'échelle nanométrique est capable de tuer efficacement les cellules, même à faible dose.

Des chercheurs de la Washington State University et du Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) du Department of Energy ont utilisé de minuscules tubes fabriqués à partir de molécules organiques appelées peptoïdes pour administrer des médicaments anticancéreux de manière ciblée.

La recherche, dirigé par Yuehe Lin, professeur à l'École de génie mécanique et des matériaux de la WSU, et Chun-Long Chen, chercheur principal au PNNL et chercheur associé à l'Université de Washington, a été publié en couverture dans la prestigieuse revue Petit .

Les nanotubes d'inspiration biologique, qui sont environ cent mille fois plus fins qu'un cheveu humain, ont été enroulés à partir de nanofeuillets membranaires. Les molécules médicamenteuses, des colorants fluorescents et des molécules ciblant le cancer ont été précisément placés dans les nanotubes, leur permettant de suivre l'efficacité de l'administration de médicaments dans les cellules cancéreuses.

La nouvelle technologie permet aux deux médicaments, l'un pour la chimiothérapie et l'autre pour un traitement de thérapie photodynamique moins invasif, d'être délivrés directement aux cellules cancéreuses. La thérapie photodynamique utilise un produit chimique qui, lorsqu'il est exposé à la lumière, libère des espèces réactives de l'oxygène (ROS) qui tuent les cellules cancéreuses. L'approche à double médicament des chercheurs a permis l'utilisation d'une dose plus faible de médicaments anticancéreux que l'utilisation d'un seul médicament, conduisant à une destruction efficace des cellules cancéreuses avec une faible toxicité.

"En concevant précisément ces nanotubes avec des colorants fluorescents et des molécules ciblant le cancer, les scientifiques peuvent localiser clairement les cellules tumorales et suivre les performances du régime médicamenteux, " a déclaré Lin. "Nous pouvons également suivre comment les nanotubes pénètrent et délivrent les médicaments à l'intérieur de la cellule cancéreuse."

L'équipe a testé les nanotubes sur des cellules cancéreuses du poumon et a découvert qu'ils administraient le médicament chimiothérapeutique doxorubicine directement dans les cellules cancéreuses à division rapide, entraînant une destruction très efficace du cancer tout en utilisant moins de médicaments chimiothérapeutiques.

"Il s'agit d'une approche prometteuse pour un ciblage de précision avec peu de dommages aux cellules saines environnantes, " dit Lin.

Alors que d'autres nanomatériaux, comme les nanotubes de carbone, ont été utilisés pour délivrer et suivre des médicaments anticancéreux, les chercheurs ont découvert qu'ils sont toxiques pour le corps. Par ailleurs, ils n'ont pas bien réussi à reconnaître avec précision les molécules.

"En utilisant ces peptoïdes, nous avons pu développer des nanotubes hautement programmables et un mécanisme de délivrance biocompatible, ", a déclaré Chen. "Nous avons également exploité la haute stabilité du peptoïde et son emballage bien contrôlé pour développer des nanotubes très stables."

« En raison de leur structure unique, ces nanotubes peuvent être facilement assemblés pour une utilisation dans le traitement du cancer et rester dans le corps plus longtemps pour le traitement, " dit Lin.