(PhysOrg.com) -- L'une des difficultés de la lutte contre le cancer est que les médicaments frappent souvent d'autres cellules non cancéreuses, rendre les patients malades. Mais que se passerait-il si les chercheurs pouvaient introduire des particules anticancéreuses dans les seules cellules cancéreuses ? Des chercheurs du Georgia Institute of Technology et de l'Ovarian Cancer Institute y travaillent. Dans la revue en ligne BMC Cancer ils détaillent une méthode qui utilise des hydrogels - d'une taille inférieure à 100 nanomètres - pour introduire un type particulier de petit ARN interférent (siARN) dans les cellules cancéreuses. Une fois dans la cellule, le siRNA active la mort cellulaire programmée que le corps utilise pour tuer les cellules mutées et aider la chimiothérapie traditionnelle à faire son travail.

De nombreux cancers sont caractérisés par une surabondance de récepteurs du facteur de croissance épidermique (EGFR). Lorsque le niveau d'EGFR dans une cellule est élevé, il indique à la cellule de se répliquer à un rythme rapide. Il diminue également l'apoptose, ou mort cellulaire programmée.

« Avec notre technique, nous inhibons la croissance de l'EGFR, avec un petit ARN interférent. Et en inhibant sa croissance, nous augmentons la fonction apoptotique des cellules. Si nous frappons la cellule avec la chimiothérapie en même temps, nous devrions pouvoir tuer les cellules cancéreuses plus efficacement, " a déclaré John McDonald, professeur à l'École de biologie de Georgia Tech et chercheur en chef à l'Institut du cancer de l'ovaire.

Les petits ARN interférents sont bons pour arrêter la production d'EGFR, mais une fois à l'intérieur de la cellule, l'ARNsi a une durée de vie limitée. Le garder protégé à l'intérieur des nanoparticules d'hydrogel leur permet de pénétrer en toute sécurité dans la cellule cancéreuse et agit comme une barrière protectrice autour d'elles. L'hydrogel ne libère qu'une petite quantité de siRNA à la fois, s'assurer que pendant que certains sont dans la cellule cancéreuse pour faire leur travail, les renforts sont maintenus en toute sécurité à l'intérieur de la nanoparticule jusqu'à ce qu'il soit temps de faire leur travail.

"C'est comme un cheval de Troie, " a déclaré L. André Lyon, professeur à l'École de chimie et de biochimie de Georgia Tech. « Nous avons décoré la surface de ces hydrogels avec un ligand qui incite la cellule cancéreuse à l'absorber. Une fois à l'intérieur, les particules ont un profil de libération lente qui laisse échapper le siRNA sur une période de plusieurs jours, lui permettant d'avoir un effet thérapeutique.

Les cellules utilisent l'ARN messager (ARNm) pour générer des protéines, qui aident à maintenir la croissance de la cellule. Une fois que l'ARNsi pénètre dans la cellule, il se lie à l'ARNm et recrute des protéines qui attaquent le complexe siARN-ARNm. Mais la cellule cancéreuse n'est pas finie; il continue de générer des protéines, donc sans un approvisionnement continu de siRNA, la cellule récupère. L'utilisation de l'hydrogel pour libérer lentement le siRNA lui permet de maintenir une attaque soutenue afin qu'il puisse continuer à interrompre la production de protéines.

« Nous avons montré que vous pouvez vous faire assommer en quelques jours, qui pourrait présenter une fenêtre clinique pour venir faire plusieurs traitements dans une approche de chimiothérapie combinée, », a déclaré Lyon.

« Le fait que ce système libère lentement le siRNA, sans laisser le temps à la cellule de récupérer immédiatement, nous donne une bien meilleure efficacité pour tuer les cellules cancéreuses avec la chimiothérapie, ” a ajouté McDonald.

Des techniques antérieures impliquaient l'utilisation d'anticorps pour abattre les protéines.

« Mais souvent, une mutation peut survenir dans le gène ciblé de telle sorte que l'anticorps n'aura plus l'effet qu'il avait autrefois, augmentant ainsi le risque de récidive, ", a déclaré McDonald.

L'équipe a utilisé des hydrogels parce qu'ils ne sont pas toxiques, avoir un taux de libération relativement lent, et peuvent survivre dans le corps assez longtemps pour atteindre leur cible.

« C'est une architecture bien définie dans laquelle vous utilisez la porosité intrinsèque de ce matériau pour charger des choses, et puisque nos particules sont d'environ 98 pour cent d'eau en volume, il y a beaucoup de volume interne dans lequel charger des choses, », a déclaré Lyon.

Actuellement, les tests ont fait leurs preuves in vitro , mais l'équipe va lancer des tests in vivo prochainement.