De nombreux médicaments anticancéreux puissants présentent des inconvénients majeurs :ils ne se mélangent pas à l'eau, ce qui signifie qu'ils auront une solubilité limitée dans le sang, et ils manquent de sélectivité pour les cellules cancéreuses.

Des chercheurs de l'Université de l'Alabama à Birmingham et du Texas Tech University Health Sciences Center ont développé des micro-cubes capables d'éponger un médicament anticancéreux hydrophobe et de le délivrer aux cellules cancéreuses. Les tests de culture tissulaire montrent ces minuscules, cubes poreux, chargé du médicament hydrophobe, sont plus puissants contre les cellules cancéreuses du foie et moins nocifs pour les cellules hépatiques normales, par rapport au médicament seul.

"Nous pensons que notre nouvelle plate-forme d'administration de médicaments pour le médicament anticancéreux très puissant BA-TPQ fournit une méthode facile pour l'encapsulation de médicaments hydrophobes et peut faciliter une efficacité accrue pour le traitement du cancer du foie, " ont déclaré les chercheurs dans un Acta Biomaterialia papier. Le cancer du foie, carcinome hépatocellulaire, est la troisième cause de décès par cancer dans le monde, et le besoin de nouveaux composés curatifs qui peuvent améliorer les résultats pour les patients est urgent.

BA-TPQ est un dérivé d'iminoquinone, et c'est l'un des analogues les plus puissants des composés anticancéreux naturels découverts dans l'éponge des Philippines Zyzzya fuliginosa .

BA-TPQ a une puissance élevée contre les lignées cellulaires humaines du cancer du sein et de la prostate, mais son utilisation a été limitée par une faible solubilité, faible biodisponibilité et toxicité indésirable. Les objectifs d'un système d'administration sont l'amélioration de l'efficacité anticancéreuse et la réduction des effets secondaires.

La recherche a été dirigée par les coauteurs principaux Eugenia Kharlampieva, Doctorat., et Sadanandan E. Velu, Doctorat., tous deux professeurs agrégés de chimie à l'UAB College of Arts and Sciences, et Ruiwen Zhang, MARYLAND., Doctorat., professeur à l'École de pharmacie, Centre des sciences de la santé de l'Université Texas Tech.

Les cubes de 2 micromètres sont constitués de couches de poly(acide méthacrylique) réticulé formées sur un échafaudage poreux qui est ensuite retiré. Le poly(acide méthacrylique) est non toxique et biocompatible pour une utilisation clinique.

Les supports d'hydrogel remplis de BA-TPQ sont souples mais peuvent conserver leur forme cubique, et la forme cubique facilite l'absorption par les cellules cancéreuses. Un potentiel redox plus élevé, comme celle trouvée à l'intérieur des cellules, facilite la dissolution des petits cubes et la libération du médicament BA-TPQ. Par ailleurs, les cellules cancéreuses ont souvent des potentiels redox plus élevés que les cellules normales.

Les cubes chargés de médicament peuvent être lyophilisés puis remis en solution sans perdre leur forme, ce qui peut permettre un stockage à long terme des cubes sous forme de poudre.

Outre la sélectivité des cubes BA-TPQ-hydogel pour les deux lignées de cellules cancéreuses hépatiques testées en comparaison avec des cellules hépatiques normales, les cubes chargés de médicaments affectaient l'expression des gènes impliqués dans la promotion ou la prévention du cancer.

Pour une lignée de cellules cancéreuses du foie, l'encapsulation de BA-TPQ dans les cubes d'hydrogel a considérablement amplifié la puissance de BA-TPQ pour diminuer l'expression de la protéine oncogène, MDM2, et augmenter l'expression du suppresseur de tumeur, p53, et le suppresseur de prolifération cellulaire, p21. Des tests dans une autre lignée de cellules cancéreuses du foie ont montré que l'inhibition accrue de MDM2 par les cubes d'hydrogel BA-TPQ était indépendante du statut de p53, ce qui signifie que pour les cellules cancéreuses avec la mutation p53, se produisant fréquemment dans les cellules d'hépatocarcinome et favorisant la tumorigenèse, les cubes BA-TPQ-hydrogel peuvent être un candidat retenu pour le traitement anti-tumoral.

Alors que les cubes d'hydrogel chargés de BA-TPQ peuvent être administrés par voie intraveineuse, les chercheurs ont également montré qu'ils pouvaient également être pris par voie orale. Les cubes chargés de médicament ont conservé leur intégrité lorsqu'ils ont été exposés à un environnement acide fort de pH 2, imitant les conditions d'estomac, et ils ont montré une perméabilité accrue à travers une monocouche de cellules épithéliales, par rapport au médicament seul, ce qui indique une meilleure chance d'absorption pour les cubes d'hydrogel chargés de médicament provenant de l'intestin.