Utiliser des « chevaux de Troie » pour lutter contre le cancer à partir des cellules tumorales elles-mêmes sans endommager les tissus sains est l'objectif de ce nouvel outil créé par des chercheurs de l'Université de Grenade (UGR), l'Institut de Nanosciences d'Aragon (INA), l'Université de Saragosse, et le Cancer Research UK Edinburgh Centre de l'Université d'Édimbourg.

Les chercheurs ont utilisé des exosomes comme « chevaux de Troie » pour introduire des catalyseurs de palladium (Pd) dans les cellules cancéreuses. "Nous introduisons le catalyseur dans de minuscules vésicules ou exosomes de la taille d'environ 100 nanomètres, qui sont capables de voyager à l'intérieur de la cellule tumorale. Une fois là, ils catalysent une réaction qui transforme une molécule passive en un puissant agent anticancéreux, " explique le professeur Jesús Santamaría de l'Université de Saragosse, qui, avec le docteur Asier Unciti-Broceta de l'Université d'Édimbourg, a dirigé cette étude publiée par la prestigieuse revue scientifique Catalyse naturelle .

Participer à la recherche, intitulé « Exosomes dérivés du cancer chargés de nanofeuillets de palladium ultrafins pour une catalyse bioorthogonale ciblée, " sont Belén Rubio Ruiz de l'UGR, Maria Sancho, Victor Sébastien, et Manuel Arruebo de l'Université de Saragosse, et Pilar Martín-Duque de la Fondation aragonaise pour la recherche et le développement (ARAID), une agence créée par le gouvernement d'Aragon au sein de l'INA. Le travail a été réalisé en collaboration avec le groupe de recherche de l'Université d'Edimbourg, dirigé par le Dr Asier Unciti-Broceta.

Tuer une cellule cancéreuse est simple :de nombreuses molécules toxiques peuvent accomplir cette tâche. Le défi est de cibler la molécule toxique uniquement sur la cellule cancéreuse, et non aux cellules saines. Ce manque de sélectivité dans l'orientation des médicaments anticancéreux est à l'origine des effets secondaires souvent dévastateurs que subissent les patients cancéreux pendant le traitement de chimiothérapie. Plutôt que d'injecter de telles drogues dans la circulation sanguine, ce serait bien mieux s'ils pouvaient être fabriqués directement à l'intérieur des cellules cancéreuses. Et c'est précisément ce qu'a réalisé cette équipe internationale de scientifiques.

« Nous utilisons des catalyseurs dans de nombreux aspects de la vie quotidienne, car ils génèrent des réactions chimiques qui ne seraient pas possibles autrement. Par exemple, les gaz émis par nos voitures passent par un catalyseur pour les rendre moins nocifs pour l'environnement et notre santé, " commente Belén Rubio Ruiz. Il est donc surprenant que la catalyse, qui est connu pour être si utile dans tant de domaines, est pratiquement inédit en oncologie. « Cela est dû au fait qu'il existe d'énormes obstacles :identifier les catalyseurs et les réactions appropriés et, par dessus tout, délivrer les catalyseurs directement dans les cellules cibles, et pas les autres."

La clé :les exosomes

Cependant, les exosomes peuvent s'avérer être la clé. Les exosomes sont sécrétés par la plupart des cellules et sont entourés d'une membrane contenant des éléments caractéristiques de la cellule dont ils sont issus. Cela les rend sélectifs (grâce au phénomène de tropisme vers les cellules d'origine), et leur permet de porter une charge thérapeutique préférentiellement à la cellule d'origine, même en présence d'autres cellules.

Les auteurs de l'étude ont trouvé un moyen d'induire la synthèse de catalyseurs (des nanofeuillets de Pd d'un peu plus d'un nanomètre d'épaisseur) à l'intérieur des exosomes des cellules tumorales sans perturber les propriétés de leurs membranes, transformant ainsi les exosomes en « chevaux de Troie » capables de livrant le catalyseur aux cellules cancéreuses progénitrices. Une fois là, ils catalysent la synthèse in situ d'un composé anticancéreux (panobinostat, un médicament anticancéreux approuvé en 2015).

Ayant démontré l'efficacité de ce procédé dans leur étude, les chercheurs observent :« Nous avons collecté des exosomes du même type de cellule cancéreuse qui devait être traitée, nous les avons chargés avec le catalyseur au palladium et les avons remis dans le milieu de culture. Là, grâce à leur tropisme sélectif, les exosomes livrent le catalyseur à la cellule d'origine. Une fois à l'intérieur, le catalyseur transforme le panobinostat inactif en sa forme active et toxique, tuant ainsi la cellule tumorale là où nous le voulons :juste à l'intérieur de la cellule tumorale."

La clé du processus est la sélectivité du mécanisme de transport médié par les exosomes. Grâce à cette sélectivité, le panobinostat n'est généré qu'à l'intérieur des cellules que le catalyseur a atteint, et par conséquent, il provoque préférentiellement la mort des cellules tumorales d'origine, tandis que le taux de mortalité parmi les autres cellules est beaucoup plus faible.