Des chercheurs de l'Université Rice et du Baylor College of Medicine (BCM) ont créé une seule nanoparticule qui peut être suivie en temps réel par IRM car elle se concentre sur les cellules cancéreuses, les étiquette avec un colorant fluorescent et les tue avec la chaleur. La particule tout-en-un est l'un des premiers exemples d'un domaine en pleine croissance appelé « théranostique » qui développe des technologies que les médecins peuvent utiliser pour diagnostiquer et traiter les maladies en une seule procédure.

La recherche est disponible en ligne dans la revue Matériaux fonctionnels avancés . Les tests jusqu'à présent impliquent des cultures cellulaires en laboratoire, mais les chercheurs ont déclaré que le suivi par IRM serait particulièrement avantageux à mesure qu'ils se dirigeaient vers des tests sur des animaux et des humains.

"Certaines des questions les plus essentielles en nanomédecine aujourd'hui concernent la biodistribution - où les particules pénètrent à l'intérieur du corps et comment elles y arrivent, " a déclaré Naomi Halas, co-auteur de l'étude. " Les tests non invasifs pour la biodistribution seront extrêmement utiles sur la voie de l'approbation de la FDA, et cette technique - ajouter une fonctionnalité IRM à la particule que vous testez et utilisez pour la thérapie - est un moyen très prometteur de le faire. »

Halas, Professeur Stanley C. Moore de Rice en génie électrique et informatique et professeur de chimie et de génie biomédical, est un pionnier de la nanomédecine. Les particules tout-en-un sont basées sur des nanocoquilles, des particules qu'elle a inventées dans les années 1990 et qui font actuellement l'objet d'essais cliniques sur l'homme pour le traitement du cancer. Les nanocoquilles récoltent la lumière laser qui passerait normalement sans danger à travers le corps et la convertirait en chaleur tueuse de tumeurs.

Lors de la conception de la nouvelle particule, Halas s'est associé à Amit Joshi, professeur assistant à la Division d'Imagerie Moléculaire de la BCM, pour modifier les nanocoquilles en ajoutant un colorant fluorescent qui brille lorsqu'il est frappé par la lumière proche infrarouge (NIR). La lumière NIR est invisible et inoffensive, L'imagerie NIR pourrait donc fournir aux médecins un moyen de diagnostiquer les maladies sans chirurgie.

En étudiant les moyens d'attacher le colorant, L'étudiant diplômé de Halas, Rizia Bardhan, ont découvert que les molécules de colorant émettaient 40 à 50 fois plus de lumière si un minuscule espace était laissé entre elles et la surface de la nanoshell. L'écart n'était large que de quelques nanomètres, mais plutôt que de gaspiller l'espace, Bardhan a inséré une couche d'oxyde de fer qui serait détectable par IRM. Les chercheurs ont également attaché un anticorps qui permet aux particules de se lier à la surface des cellules cancéreuses du sein et de l'ovaire.

Dans le laboratoire, l'équipe a suivi les particules fluorescentes et a confirmé qu'elles ciblaient les cellules cancéreuses et les ont détruites par la chaleur. Joshi a déclaré que la prochaine étape sera de détruire des tumeurs entières chez des animaux vivants. Il estime que les tests chez l'homme sont dans au moins deux ans, mais le but ultime est un système où un patient reçoit une injection contenant des nanoparticules avec des anticorps adaptés au cancer du patient. Grâce à l'imagerie NIR, IRM ou une combinaison des deux, les médecins observeraient la progression des particules dans le corps, identifier les zones où existent des tumeurs, puis les tuer avec de la chaleur.

"Cette particule offre quatre options - deux pour l'imagerie et deux pour la thérapie, " a déclaré Joshi. " Nous envisageons cela comme une plate-forme technologique qui présentera aux praticiens un choix d'options pour un traitement dirigé. "

Finalement, Joshi a dit, il espère développer des versions spécifiques des particules qui peuvent attaquer le cancer à différents stades, cancer en particulier à un stade précoce, qui est difficile à diagnostiquer et à traiter avec la technologie actuelle. Les chercheurs prévoient également d'utiliser différents marqueurs d'anticorps pour cibler des formes spécifiques de la maladie. Halas a déclaré que l'équipe a pris soin de choisir des composants qui sont soit déjà approuvés pour un usage médical, soit déjà en cours d'essais cliniques.

"Ce qui est bien, c'est que chaque composant de ceci a été approuvé ou est sur la voie de l'approbation de la FDA, " a déclaré Halas. "Nous rassemblons des composants qui ont tous de bons, des antécédents éprouvés."

Plus d'information: Nanoshells avec amélioration simultanée ciblée de l'imagerie magnétique et optique et de la réponse thérapeutique photothermique, DOI :10.1002/adfm.200901235

Source :Rice University (actualité :web)