(PhysOrg.com) -- En utilisant des particules de silicium nanoporeux, deux équipes de chercheurs ont créé des véhicules d'administration de médicaments capables de transporter des thérapies moléculaires labiles profondément dans le corps. Les deux groupes pensent que leurs nouveaux véhicules d'administration de médicaments créent de nouvelles opportunités pour développer des thérapies anticancéreuses innovantes.
Mauro Ferrari, du Centre des sciences de la santé de l'Université du Texas à Houston, a dirigé une équipe de recherche visant à développer de nouvelles méthodes d'administration de petites molécules d'ARN interférents (ARNsi) thérapeutiques aux tumeurs. Lui et ses collègues ont publié les résultats de leurs études dans la revue Cancer Research. Karl Erik Hellström, de l'Université de Washington, et Jun Liu et Chenghong Lei, à la fois du Pacific Northwest National Laboratory (PNNL), a dirigé le groupe de recherche en développant des méthodes pour administrer des anticorps thérapeutiques aux tumeurs. Leurs recherches ont été publiées dans le Journal de l'American Chemical Society . Le Dr Ferrari est le chercheur principal de l'un des centres de sciences physiques dans les centres d'oncologie du National Cancer Institute (NCI), et il a joué un rôle déterminant dans la création de l'Alliance du NCI pour la nanotechnologie dans le cancer.
siRNA est une approche prometteuse de la thérapie anticancéreuse, et une molécule d'ARNsi anticancéreuse est actuellement en essai clinique chez l'homme (cliquez ici pour une histoire récente). Cependant, Les molécules d'ARNsi sont rapidement dégradées dans l'organisme, les livrer aux tumeurs nécessite donc de l'aide.
L'équipe du Dr Ferrari a abordé ce problème en encapsulant d'abord des molécules d'ARNsi dans des nanoparticules à base de lipides. Des travaux antérieurs de son équipe avaient déjà démontré que ces nanoparticules lipidiques pouvaient délivrer des molécules d'ARNsi aux tumeurs, mais l'obtention d'un effet thérapeutique chez les souris porteuses de tumeurs a nécessité des injections bihebdomadaires pendant plusieurs semaines. Pour réduire le nombre d'injections nécessaires, Le Dr Ferrari et ses collègues ont décidé de charger leur construction nanoparticule-siARN dans les pores de particules de silicium nanoporeux biocompatibles. Ils ont ensuite injecté leur véhicule d'administration de médicament à des souris atteintes de tumeurs ovariennes humaines.
Lorsque les chercheurs ont examiné les souris trois semaines plus tard, les chercheurs ont découvert que les tumeurs avaient considérablement diminué et que l'agent siRNA exerçait toujours son effet biologique. Les enquêteurs ont également constaté que les toxicités étaient minimes ou inexistantes.
Pendant ce temps, l'équipe de l'Université de Washington-PNNL a utilisé du silicium nanoporeux pour piéger un grand nombre d'anticorps monoclonaux qui ciblent une protéine spécifique associée à une tumeur connue sous le nom de CTLA-4. Il a été démontré que les anticorps monoclonaux ciblant CTLA-4 produisent des effets antitumoraux marqués dans les essais cliniques humains, mais les niveaux thérapeutiques de cet anticorps peuvent déclencher des réactions auto-immunes indésirables et d'autres effets secondaires graves. Drs. Hellström, Liu, et Lei et leurs collaborateurs ont estimé que les particules de silicium nanoporeux pourraient agir comme un réservoir qui maintiendrait des niveaux thérapeutiques d'anticorps directement sur le site de la tumeur tout en réduisant la quantité globale d'anticorps circulant librement dans le corps.
Pour tester leur hypothèse, les chercheurs ont injecté leur construction directement dans des mélanomes se développant chez la souris. En tant que contrôle, un deuxième groupe de souris a reçu des anticorps monoclonaux CTLA-4 injectés dans la cavité péritonéale. Les résultats de cette expérience ont montré que les anticorps monoclonaux CTLA-4 délivrés à l'aide de silicium nanoporeux produisaient une suppression d'un mois de la croissance tumorale sans toxicité, tandis que les anticorps CTLA-4 seuls ont eu peu d'effet sur la croissance tumorale. Le premier groupe d'animaux a également vécu beaucoup plus longtemps que le deuxième groupe.
Ce travail sur les siRNA est détaillé dans un article intitulé, «Livraison soutenue de petits ARN interférents par des particules de silicium mésoporeux.» Des chercheurs du M.D. Anderson Cancer Center de l'Université du Texas, Université du riz, Collège de médecine Baylor, Université du Texas à Austin, et le Comprehensive Cancer Center de l'Université de Porto Rico ont également participé à cette étude. Un résumé de cet article est disponible sur le site Web de la revue.
Ce travail avec des anticorps est détaillé dans un article intitulé, "Libération locale d'anticorps hautement chargés à partir d'un support nanoporeux fonctionnalisé pour l'immunothérapie contre le cancer." Un résumé de cet article est disponible sur le site Web de la revue.
