(PhysOrg.com) -- Pratiquement toutes les études qui utilisent des nanoparticules pour administrer des médicaments et des agents d'imagerie aux tumeurs commencent par charger la charge utile clinique dans la nanoparticule, puis injecter l'agent d'administration résultant dans le corps. Bien qu'efficace pour réduire la clairance du corps et améliorer la rétention du médicament ou de l'agent d'imagerie dans une tumeur, les nanoparticules se déplacent relativement lentement de la circulation vers le cœur de la tumeur.
Maintenant, deux chercheurs de l'Université de Toronto ont montré qu'un système qui s'assemble en une nanoparticule, complet avec médicament ou agent d'imagerie, une fois qu'il pénètre à l'intérieur d'une tumeur, il peut augmenter considérablement la vitesse à laquelle des molécules cliniquement importantes pénètrent dans les tumeurs tout en piégeant ces molécules à l'intérieur de la tumeur. Warren Chan et le boursier postdoctoral Steven Perrault ont mené l'étude et publié les résultats de leurs travaux dans le Actes de l'Académie nationale des sciences.
L'objectif de ce projet était de développer un système de nanoparticules qui combinerait le taux « d'entrée » rapide pour les médicaments à petites molécules ou les agents d'imagerie avec le taux de « sortie » glaciaire associé aux nanoparticules. Cela permettrait à autant de médicament ou d'agent d'imagerie d'entrer et de rester dans les tumeurs tout en permettant au corps d'excréter rapidement toute matière active restée dans la circulation sanguine ou qui s'est infiltrée à l'intérieur de tissus non ciblés. Pour créer un système qui marierait ces deux caractéristiques apparemment incompatibles, Drs. Chan et Perrault injectent d'abord des nanoparticules d'or de 30 nanomètres de diamètre recouvertes d'un polymère à terminaison biotine; le polmer empêche les particules de coller les unes aux autres et la biotine permet une conjugaison ultérieure avec des agents d'imagerie ou des médicaments. Au cours des prochaines 24 heures, de nombreuses nanoparticules d'or s'accumulent dans les tumeurs, tandis que le reste est excrété du corps.
Prochain, les chercheurs injectent la substance active liée à la streptavidine, une molécule qui se lie étroitement et spécifiquement à la biotine. Cette construction de petite molécule pénètre facilement dans les tumeurs, ainsi que d'autres tissus, mais une fois dans les tumeurs il se colle de manière quasi irréversible aux nanoparticules d'or, réduisant considérablement la vitesse à laquelle la molécule active sortira de la tumeur.
En utilisant un colorant fluorescent comme molécule active liée à la streptavidine, Drs. Chan et Perrault ont pu suivre la cinétique de l'accumulation de médicament dans la tumeur. Les résultats ont été remarquables :la molécule active s'est accumulée près de 200 fois plus que la vitesse à laquelle le médicament s'est accumulé dans les tumeurs par rapport aux animaux qui n'ont pas reçu les nanoparticules d'or recouvertes de biotine. En outre, les tumeurs prétraitées ont accumulé cinq fois plus de sonde fluorescente que les animaux témoins.
Ce travail est détaillé dans un article intitulé, « Assemblage in vivo de composants nanoparticulaires pour améliorer l'imagerie ciblée du cancer. » Un résumé de cet article est disponible sur le site Web de la revue.
