Leyde Ph.D. l'étudiant Xuequan Zhou a conçu une nouvelle molécule prometteuse qui tue efficacement les cellules cancéreuses, mais n'endommage pas les tissus sains. L'astuce :le médicament n'est actif que lorsqu'il est irradié par la lumière. Le nouveau composé de Zhou fait cela de manière plus efficace en s'auto-organisant intelligemment en nanoparticules. La recherche a fait la couverture de la Journal de l'American Chemical Society .

Combattre le cancer avec la lumière

Les médicaments anticancéreux courants font souvent trop peu de distinction entre les cellules saines et les mauvaises :ils tuent les deux types. Par conséquent, le groupe Bonnet du Leiden Institute of Chemistry (LIC), se concentre sur la conception de nouvelles molécules qui ne deviennent actives que sous l'influence de la lumière visible. Cela permet aux médecins de traiter une certaine zone du corps, sans nuire au reste. Cette thérapie dite photodynamique est déjà utilisée dans les cliniques pour lutter contre le cancer.

Un nouveau médicament

"La structure d'une molécule détermine sa physique, propriétés chimiques et biologiques, " explique Xuequan Zhou. " Par conséquent, changer cette structure peut avoir un impact énorme sur ses performances. Notre nouveau travail en est un excellent exemple." Zhou a créé un nouveau composé anticancéreux efficace en effectuant juste un petit changement dans une molécule existante :il a remplacé un atome d'azote par un carbone. Cela a abouti à une molécule contenant du palladium comme centre métallique. , directement lié à un fragment organique par une liaison carbone-palladium (figure 1). A cause de ce lien, la molécule réagit à la lumière bleue et peut effectuer une excellente destruction cellulaire lorsqu'elle est irradiée avec cette lumière bleue (voir encadré).

Thérapie induite par la lumière

L'espèce de palladium de Xuequan agit par activation par l'oxygène. Lorsqu'il est irradié par la lumière, le complexe de palladium entre dans un état excité (ce qui signifie qu'il reçoit de l'énergie supplémentaire). Le complexe de palladium excité transfère ensuite cette énergie lumineuse à une molécule de dioxygène (O2) qui est présente dans la cellule ou le tissu irradié. Cela génère des espèces réactives de l'oxygène qui tuent ensuite la cellule.

Nanoparticules auto-assemblées

"Outre son comportement photochimique, cette molécule montre aussi des propriétés d'agrégation assez extraordinaires, " raconte Zhou. " En raison de sa faible charge et de son ligand organique plutôt hydrophobe, il a tendance à s'auto-assembler via un processus appelé « interaction métallophile » :les centres de palladium s'aiment et essaient d'être proches les uns des autres. » Lorsqu'il est dissous dans le corps, cela entraînerait l'auto-assemblage du composé de Zhou en nanoparticules.

Les cellules cancéreuses peuvent absorber très efficacement ces nanoparticules activées par la lumière bleue. Elles sont donc utilisées comme nanoparticules ciblant le cancer :« Normalement, ces nanoparticules se fixent spécifiquement sur des composés anticancéreux afin de les aider à cibler une tumeur, " explique le superviseur Sylvestre Bonnet. " Pour le nouveau complexe de Zhou cependant, cette étape n'est plus nécessaire, parce que le médicament lui-même crée ses propres nanoparticules."

Des résultats prometteurs

Avec les premières expériences biologiques à Leyde, Zhou a déjà démontré in vitro que les nanoparticules sont en effet très efficaces pour tuer les cellules cancéreuses sous irradiation de lumière bleue. Prochain, une collaboration avec le professeur Wen Sun de l'Université de technologie de Dalian en Chine a montré que les nanoparticules peuvent inhiber la croissance du cancer dans des modèles de tumeurs murines. Zhou :"Au total, ces résultats suggèrent un avenir prometteur pour les molécules à auto-assemblage en tant que médicaments anticancéreux, qui peut mieux cibler les tumeurs et donc les éradiquer plus efficacement."