Réchauffer les cellules cancéreuses tout en les ciblant avec la chimiothérapie est un moyen très efficace de les tuer, selon une nouvelle étude menée par des chercheurs de l'UCL.

L'étude, publié dans le Journal de la chimie des matériaux B , ont découvert que « charger » un médicament de chimiothérapie sur de minuscules particules magnétiques qui peuvent chauffer les cellules cancéreuses en même temps que leur administration était jusqu'à 34 % plus efficace pour détruire les cellules cancéreuses que le médicament de chimiothérapie sans chaleur supplémentaire.

Les nanoparticules magnétiques d'oxyde de fer qui transportent le médicament chimiothérapeutique dégagent de la chaleur lorsqu'elles sont exposées à un champ magnétique alternatif. Cela signifie que, une fois les nanoparticules accumulées dans la zone tumorale, un champ magnétique alternatif peut être appliqué depuis l'extérieur du corps, permettant l'administration simultanée de chaleur et de chimiothérapie.

Les effets des deux traitements étaient synergiques, c'est-à-dire chaque traitement a amélioré l'efficacité de l'autre, ce qui signifie qu'ils étaient plus puissants lorsqu'ils étaient combinés que lorsqu'ils étaient séparés. L'étude a été menée sur des cellules dans un laboratoire et des recherches supplémentaires sont nécessaires avant les essais cliniques impliquant des patients.

Auteur principal, le professeur Nguyen T. K. Thanh (Groupe de biophysique, UCL Physics &Astronomy) a déclaré:"Notre étude montre l'énorme potentiel de combiner la chimiothérapie avec un traitement thermique délivré via des nanoparticules magnétiques.

« Bien que cette combinaison de thérapies soit déjà approuvée pour le traitement des glioblastomes à croissance rapide, nos résultats suggèrent qu'il a le potentiel d'être utilisé plus largement comme thérapie anticancéreuse à grande échelle.

"Cette thérapie a également le potentiel de réduire les effets secondaires de la chimiothérapie, en s'assurant qu'il est plus fortement ciblé sur les cellules cancéreuses plutôt que sur les tissus sains. Cela doit être exploré dans d'autres tests précliniques. »

Dans l'étude, les chercheurs ont combiné les nanoparticules magnétiques avec un médicament de chimiothérapie couramment utilisé, doxorubicine, et comparé les effets de ce composite dans divers scénarios sur les cellules humaines du cancer du sein, cellules de glioblastome (cancer du cerveau), et les cellules cancéreuses de la prostate de souris.

Dans le scénario le plus réussi, ils ont découvert que la chaleur et la doxorubicine tuaient ensemble 98% des cellules cancéreuses du cerveau après 48 heures, lorsque la doxorubicine sans chaleur a tué 73%. Pendant ce temps, pour les cellules cancéreuses du sein, 89 % ont été tués par la chaleur et la doxorubicine ensemble, tandis que 77% ont été tués après 48 heures par la doxorubicine seule.

Les cellules cancéreuses sont plus sensibles à la chaleur que les cellules saines - elles subissent une mort lente (apoptose) une fois que la température atteint 42 degrés Celsius, alors que les cellules saines sont capables de résister à des températures allant jusqu'à 45 degrés Celsius.

Les chercheurs ont découvert que chauffer les cellules cancéreuses de quelques degrés seulement, à 40 degrés Celsius, amélioré l'efficacité de la chimiothérapie, ce qui signifie que le traitement pourrait être efficace avec des doses plus faibles de nanoparticules.

Ils ont découvert que la combinaison de thérapies était plus efficace lorsque les nanoparticules étaient absorbées, ou intériorisé, par les cellules cancéreuses, mais ils ont découvert que la chimiothérapie était également améliorée lorsque les nanoparticules dégageaient de la chaleur tout en restant à l'extérieur des cellules cancéreuses (ce qui serait une forme de traitement plus facile à administrer). Cependant, les effets à des températures plus basses ne se produisaient que lorsque les nanoparticules d'oxyde de fer étaient internalisées ou déposées étroitement à la surface des cellules cancéreuses.

Les nanoparticules ont également un revêtement polymère qui empêche le médicament de chimiothérapie de s'infiltrer dans les tissus sains. Le revêtement est sensible à la chaleur et au pH, et est conçu pour libérer le médicament lorsque la température augmente et que les nanoparticules sont internalisées dans de minuscules poches dans les cellules appelées "lysosomes", qui ont un pH plus faible que le reste du milieu cellulaire. Cette administration intracellulaire du médicament était particulièrement efficace pour les cellules cancéreuses de la prostate de souris, qui a montré un effet de mort cellulaire supérieur et synergique, surtout quand la température atteint 42°C.

Co-auteur Dr Olivier Sandre, de l'Université de Bordeaux, a déclaré :                                                                                                                       la libération du médicament peut être fortement localisée dans les cellules cancéreuses, potentiellement réduire les effets secondaires."