(PhysOrg.com) -- Des chercheurs de Harvard et du Brigham and Women's Hospital ont mis au point une méthode qui pourrait permettre aux cliniciens d'utiliser des doses plus élevées d'un puissant médicament de chimiothérapie qui a été limité car il est toxique non seulement pour les tumeurs mais pour les reins des patients.

La recherche, menée sur des animaux de laboratoire, marie la chimie et la nanotechnologie pour livrer des atomes de platine toxiques aux tumeurs tout en bloquant presque entièrement le platine de s'accumuler dans le rein, selon Shiladitya Sengupta, un professeur adjoint de Harvard en médecine et en sciences et technologies de la santé dont le laboratoire de nanomédecine du Brigham and Women's Hospital, affilié à Harvard, a mené les travaux.

Sengupta a concentré ses recherches pendant trois ans sur le cisplatine, un puissant médicament anticancéreux utilisé en chimiothérapie de première intention. Sengupta a dit que la drogue, découvert il y a environ 40 ans, a de nombreux aspects positifs. Il est relativement peu coûteux et efficace contre de nombreux cancers. Sa toxicité, cependant, limite son utilisation.

"Même si vous pouvez voir des résultats étonnants en tant que thérapie anti-tumorale, vous ne pouvez pas donner plus, », a déclaré Sengupta.

Malgré plusieurs tentatives, le cisplatine n'a pas été amélioré, dit Sengupta. Deux médicaments similaires qui incorporent également du platine sont sur le marché, mais alors qu'ils sont moins toxiques pour les reins, ils sont également moins actifs contre les tumeurs.

Bien que la chimie impliquée soit complexe, la clé de l'efficacité du cisplatine - et de sa toxicité - réside dans la facilité avec laquelle il libère du platine, à la fois sur le site de la tumeur et, de manière indésirable, dans les reins.

Les fabricants des deux médicaments alternatifs ont réduit la toxicité de ces médicaments en les obligeant à s'accrocher plus étroitement à leur platine. Le travail de Sengupta a pris une autre voie, toutefois. Comprenant que les particules de taille supérieure à cinq nanomètres ne seraient pas absorbées par le rein, il a entrepris de concevoir un cisplatine de grande taille.

Comprendre les propriétés chimiques de la molécule de cisplatine et les lois qui régissent le repliement moléculaire, son équipe a conçu un polymère qui se lierait au cisplatine, un peu comme un fil traverse le trou central d'une perle. En enchaînant suffisamment de cisplatine, toute la molécule s'est enroulée en boule, 100 nanomètres de taille, trop gros pour pénétrer dans le rein.

Il a fallu quelques essais pour obtenir la bonne conception moléculaire, dit Sengupta. Bien que la conception initiale se soit avérée non toxique pour les reins, il n'était pas aussi efficace que le cisplatine d'origine. Sengupta et ses collègues ont modifié la formule chimique afin que la molécule ne se tienne pas aussi étroitement aux atomes de platine.

Études menées par Basar Bilgicer, professeur assistant à l'Université de Notre Dame, a montré que la molécule s'accumulait dans le tissu tumoral, dont les vaisseaux sanguins fuyants lui ont permis de sortir des capillaires qui alimentent la tumeur. La molécule est trop grosse pour passer dans d'autres tissus, comme le rein, poumons, le foie, et la rate. Une fois logé dans la tumeur, l'acidité plus élevée a fait s'effondrer la molécule, déchargeant sa charge toxique sur les tissus cancéreux.

"Il a montré une toxicité absolument minime pour le rein, », a déclaré Sengupta.

Le nouveau composé s'est avéré efficace contre les cancers du poumon et du sein. L'instructeur en pathologie Daniela Dinulescu au Brigham and Women's Hospital a également démontré que le nano-composé surpassait le cisplatine dans un modèle de cancer de l'ovaire transgénique qui imite la maladie chez l'homme.

La recherche, qui a reçu un financement des National Institutes of Health et du programme de recherche sur le cancer du sein du ministère de la Défense, n'a pas été essayé chez l'homme, et exigerait des tests potentiellement longs avant d'être prêt pour les soins aux patients.

Décrit dans la semaine dernière Actes de l'Académie nationale des sciences , le projet comprenait également des chercheurs de l'Université de Notre Dame, la Division des sciences et technologies de la santé de Harvard-MIT, l'Institut du cancer Dana-Farber, le Laboratoire national de chimie de Pune, Inde, et le Translational Health Science and Technology Institute de New Delhi.