Des chercheurs de l'Université de Kanazawa rapportent dans ACS Oméga une combinaison prometteuse de molécules porteuses de radio-isotopes pour une utilisation en radiothéranose - une approche de diagnostic et de traitement basée sur la combinaison de l'imagerie médicale et de la radiothérapie interne avec des éléments radioactifs.

Radio-isotopes, atomes présentant de la radioactivité, peut être utilisé pour diagnostiquer et traiter le cancer. Pour le diagnostic, les radio-isotopes qui émettent des rayons gamma sont utilisés en raison de leur capacité de pénétration, tandis que pour le traitement, isotopes émettant des particules alpha, particules bêta, ou un rayonnement cytotoxique similaire est utilisé. La cytotoxicité fait référence à la capacité de tuer ou d'endommager les cellules; dans ce cas, cellules cancéreuses.

Dans les années récentes, une approche alliant thérapie et diagnostic à base de radio-isotopes, appelé radiothéranose, a gagné du terrain. L'idée clé est que l'isotope diagnostique et thérapeutique peut être délivré à une tumeur en la fixant à la même molécule porteuse. Maintenant, Kazuma Ogawa de l'Université de Kanazawa et ses collègues ont synthétisé un système radiothéranostique avec de l'astate (At-211) comme émetteur de particules alpha et de l'iode (I-123) comme source de rayonnement gamma.

Quelques types de molécules peuvent être utilisés comme transporteurs de radio-isotopes. Ogawa et ses collègues ont utilisé un peptide (une biomolécule constituée d'une chaîne d'acides aminés) comme vecteur de l'astate et de l'isotope de l'iode. Spécifiquement, ils ont travaillé avec un peptide contenant la séquence d'acides aminés dite RGD. Le motif RGD joue un rôle important dans la liaison à la membrane cellulaire; son activité d'adhésion cellulaire en fait un bon composant pour la conception de molécules ciblant les tumeurs.

Les molécules porteuses théranostiques ont été synthétisées par une série de réactions chimiques, la dernière étape étant une halogénation - le remplacement d'un composant moléculaire particulier par un halogène. (L'astate et l'iode sont tous deux des halogènes, ayant des propriétés chimiques similaires.)

Après la synthèse réussie des molécules porteuses At-211 et I-125, les chercheurs ont testé leur comportement in vivo. Ils ont injecté simultanément les deux composés chez des souris porteuses de tumeurs, et examiné la biodistribution des isotopes radioactifs, c'est-à-dire dans quelles parties du corps ils se produisent, et combien abondamment. La principale découverte était que les peptides RGD marqués à l'At-211 et à l'I-125 présentaient des biodistributions très similaires, avec une forte accumulation dans la tumeur, une condition préalable pour fonctionner comme un système théranostique. (Un autre isotope de l'iode, I-123, est prévu pour être le radio-isotope de diagnostic, mais I-125 a une demi-vie beaucoup plus longue, ce qui facilite le travail avec les expériences actuelles.)

Le travail d'Ogawa et de ses collègues est une étape importante dans le développement de la radiothéranose. Citant les scientifiques :« Cette méthode pourrait être applicable à d'autres peptides directement ciblés sur le cancer. les efforts futurs devraient se concentrer sur l'application d'autres radiohalogènes...