(PhysOrg.com) -- Une taille plus petite pourrait apporter de meilleurs résultats, surtout quand il s'agit de médicaments anticancéreux.

Les bio-ingénieurs de l'Université Duke ont développé une méthode simple et peu coûteuse pour charger des charges utiles de médicaments anticancéreux dans des véhicules d'administration à l'échelle nanométrique et ont démontré dans des modèles animaux que cette nouvelle nanoformulation peut éliminer les tumeurs après un seul traitement. Après avoir administré le médicament à la tumeur, le véhicule de livraison se décompose en sous-produits inoffensifs, diminuant sensiblement la toxicité pour le receveur.

Les systèmes de nano-administration sont devenus de plus en plus attrayants pour les chercheurs en raison de leur capacité à pénétrer efficacement dans les tumeurs. Étant donné que les vaisseaux sanguins qui alimentent les tumeurs sont plus poreux, ou qui fuit, que les navires normaux, la nanoformulation peut plus facilement pénétrer et s'accumuler dans les cellules tumorales. Cela signifie que des doses plus élevées du médicament peuvent être délivrées, augmenter ses capacités à tuer le cancer tout en diminuant les effets secondaires associés à la chimiothérapie systématique

« Lorsqu'il est utilisé pour administrer des médicaments anticancéreux dans nos modèles, la nouvelle formulation a une dose maximale tolérée quatre fois plus élevée que le même médicament seul, et il a induit une régression tumorale presque complète après une injection, " a déclaré Ashutosh Chilkoti, Theo Pilkington Professeur de génie biomédical à la Duke’s Pratt School of Engineering. "Le médicament gratuit n'a eu qu'un effet modeste sur la réduction des tumeurs ou sur la prolongation de la survie des animaux".

Les résultats des expériences de Chilkoti ont été publiés tôt en ligne dans la revue Matériaux naturels .

« Tout aussi important, nous croyons, est la nouvelle méthode que nous avons développée pour créer ces médicaments, », a déclaré Chilkoti. « Contrairement à d'autres approches, nous pouvons produire de grandes quantités simplement et à moindre coût, et nous pensons que la nouvelle méthode pourrait théoriquement être utilisée pour améliorer l'efficacité d'autres médicaments anticancéreux existants.

Au cœur de la nouvelle méthode se trouve la manière dont le médicament est « attaché » à son système d'administration de polypeptides et si un médicament peut ou non être dissous dans l'eau.

Le système d'administration utilise la bactérie Escherichia coli (E. coli) qui a été génétiquement modifiée pour produire un polypeptide artificiel spécifique connu sous le nom de polypeptide chimérique. Comme E. coli est couramment utilisé pour produire des protéines, il s'agit d'une installation de production simple et fiable pour ces polypeptides spécifiques avec un rendement élevé.

Lorsqu'il est attaché à l'un de ces polypeptides chimériques, le médicament prend des caractéristiques que le médicament seul ne possède pas. La plupart des médicaments ne se dissolvent pas dans l'eau, ce qui limite leur capacité d'absorption par les cellules. Mais être attaché à une nanoparticule rend le médicament soluble.

« Lorsque ces deux éléments sont combinés dans un conteneur, ils s'auto-assemblent spontanément en une nanoparticule hydrosoluble, », a déclaré Chilkoti. « Ils s'auto-assemblent également de manière cohérente et fiable dans une taille d'environ 50 nanomètres, ce qui les rend idéaux pour le traitement du cancer. Étant donné que de nombreux médicaments chimiothérapeutiques sont insolubles, nous pensons que cette nouvelle approche pourrait également fonctionner pour eux.

Les dernières expériences ont porté sur la doxorubicine, un agent couramment utilisé pour le traitement des cancers du sang, Sein, ovaires et autres organes. Les chercheurs ont injecté à des souris des tumeurs implantées sous leur peau avec soit la combinaison chimérique polypeptide-doxorubicine, soit la doxorubicine seule.

Les souris traitées avec la doxorubicine seule avaient une taille tumorale moyenne 25 fois supérieure à celles traitées avec la nouvelle combinaison. Le temps de survie moyen des souris traitées à la doxorubicine était de 27 jours, par rapport à plus de 66 jours pour les souris recevant la nouvelle formulation.

Les chercheurs de Duke prévoient maintenant de tester la nouvelle combinaison sur différents types de cancer, ainsi que des tumeurs qui se développent dans différents organes. Ils essaieront également de combiner ces polypeptides chimériques avec d'autres médicaments insolubles et testeront leur efficacité contre les tumeurs.

Fourni par Duke University (actualité :web)