La structure du conjugué photosensibilisant proposé. Crédit :Université Lobatchevsky
Une équipe de chercheurs de l'Université Lobatchevsky (Nizhny Novgorod, Russie) dirigé par le professeur Alexei Fedorov, directeur du département de chimie organique, travaille à la création d'une nouvelle génération de médicaments anticancéreux ciblés pour la thérapie photodynamique.
Aujourd'hui, il existe de nombreuses façons de lutter contre le cancer. Le problème est que chaque cas de cancer est unique à sa manière, et il n'y a pas de stratégie de traitement gagnante unique. Les médecins peuvent essayer de combiner différentes thérapies et observer la meilleure réponse à leur combinaison.
La thérapie photodynamique est une méthode de traitement largement utilisée. « Dans cette méthode, un photosensibilisateur est injecté dans la circulation sanguine ou appliqué sur la zone affectée de la peau, et utilisé pour détruire les tumeurs. Lorsque cette molécule est activée par la lumière, un certain nombre de processus en chaîne sont initiés qui entraînent la mort des cellules tumorales, ", note Fedorov.
Cependant, l'application de cette approche pose certains problèmes. Les médicaments photosensibilisateurs actuels présentent un certain nombre d'avantages sérieux, mais un inconvénient important :la sélectivité de leur accumulation dans le tissu tumoral est très faible. En d'autres termes, lorsque ces médicaments sont administrés au patient, ils sont répartis presque uniformément entre les tissus sains et ceux touchés par les tumeurs. Il est bien évident que cet équilibre doit être déplacé vers une accumulation prédominante dans les tumeurs. Les efforts actuels des chercheurs dans de nombreux pays se concentrent sur la réalisation de cet objectif.
Images confocales des cellules après incubation avec le photosensibilisateur. Crédit :Université Lobatchevsky
Pour résoudre ce problème, l'équipe du Prof. Fedorov a utilisé le concept de la « chimie des conjugués, " molécules constituées de plusieurs parties actives. Les chercheurs ont décidé de combiner les propriétés thérapeutiques des photosensibilisateurs classiques à base de chlorophylle naturelle avec des molécules hautement sélectives à base de médicaments ciblés. L'idée est assez simple :synthétiser deux molécules distinctes aux propriétés différentes mais importantes, puis les combiner pour produire une molécule avec un ensemble complet de propriétés. À la suite de cette approche, une amélioration significative des paramètres pharmacologiques des nouveaux médicaments était attendue, en raison de la partie ciblée de la molécule.
Avec l'aide des scientifiques de l'Institut de recherche en chimie des composés macrohétérocycliques (Ivanovo), le matériau de départ a été isolé pour créer la partie photosensibilisante du conjugué à partir de l'algue bleu-vert Arthrospira. Sur la base de ce matériel, les composés ciblés ont été obtenus à l'Université Lobatchevsky.
Des tests biologiques menés sur des modèles cellulaires et animaux au département de biophysique de l'université Lobatchevsky ont montré que les molécules synthétisées s'accumulent des dizaines de fois plus efficacement et plus rapidement que les molécules ne contenant que la partie photosensibilisante. Les résultats de ces travaux publiés dans le Journal européen de chimie médicinale en janvier 2018 ouvrent les possibilités de créer une nouvelle classe de médicaments pour la thérapie photodynamique.
Cependant, ce n'était que la première étape du projet. Après avoir obtenu les premiers résultats positifs, un vaste champ s'ouvre pour optimiser la structure de la molécule afin de réduire la toxicité des médicaments et d'augmenter leur effet sélectif sur les tissus tumoraux.
Actuellement, des travaux sont en cours pour créer la prochaine génération de conjugués photosensibilisateurs qui surpasseront leurs prédécesseurs dans la plupart des aspects. Plus tard, des essais précliniques sont prévus pour les nouveaux composés les plus efficaces.
