Nanoparticules porteuses de transferrine qui ont ciblé et pénétré les cellules cancéreuses de Ramos. Les zones de jaune représentent les compartiments intracellulaires des cellules où résident les nanoparticules. Les zones de rouge représentent des compartiments intracellulaires sans nanoparticules. Image :Shaomin Tian, UNC-Chapel Hill.
(PhysOrg.com) - Une protéine normalement bénigne trouvée dans le corps humain semble être capable - lorsqu'elle est associée à des nanoparticules - de cibler et de tuer certaines cellules cancéreuses, sans avoir à charger également ces particules avec des médicaments de chimiothérapie.
Cette découverte pourrait conduire à une nouvelle stratégie pour les thérapies ciblées contre le cancer, selon les scientifiques de l'Université de Caroline du Nord à Chapel Hill qui ont fait la découverte.
Cependant, ils ont également averti que le résultat soulève des inquiétudes concernant les effets « hors cible » imprévus lors de la conception d'agents de nano-administration.
Transferrine, la quatrième protéine la plus abondante dans le sang humain, a été utilisé comme agent de ciblage des tumeurs pour l'administration de médicaments anticancéreux pendant près de deux décennies. Le récepteur de la protéine est surexprimé à la surface de nombreuses cellules cancéreuses à croissance rapide, ainsi, les traitements combinés avec des ligands de transferrine sont capables de les rechercher et de s'y lier. Les nanoparticules infusées de transferrine ont longtemps été considérées comme sûres et non toxiques.
Maintenant, Les chercheurs de l'UNC ont montré que, étonnamment, la fixation de la transferrine à une surface de nanoparticules peut cibler et tuer efficacement et sélectivement les cellules de lymphome à cellules B, trouvé dans une forme agressive de lymphome non hodgkinien. On pensait que les nanoparticules devraient également contenir des agents de chimiothérapie toxiques pour avoir un tel effet.
La découverte a été faite par une équipe de chercheurs dirigée par Joseph DeSimone, Doctorat., Chancellor's Eminent Professor of Chemistry in UNC's College of Arts and Sciences et William R. Kenan Jr. Distinguished Professor of Chemical Engineering à North Carolina State University, avec Jin Wang, Doctorat., et Shaomin Tian, Doctorat., dans le laboratoire de DeSimone. Leurs conclusions apparaissent dans le numéro en ligne de cette semaine du Journal de l'American Chemical Society .
Les scientifiques disent que le résultat est un développement intéressant dans le domaine de la nanomédecine, qui, espèrent les chercheurs, fourniront à terme des alternatives largement acceptées - ou des remplacements - à la chimiothérapie et à la radiothérapie. Ces thérapies, bien qu'ils soient considérés comme les méthodes les plus efficaces actuellement disponibles pour lutter contre le cancer, endommagent également souvent les tissus et les organes sains comme effet secondaire.
En utilisant la technologie PRINT (Particle Replication in Non-wetting Templates) - une technique inventée dans le laboratoire de DeSimone qui permet aux scientifiques de produire des nanoparticules avec une taille et une forme bien définies - les chercheurs de l'UNC ont produit des nanoparticules biocompatibles liées à la transferrine humaine, et a démontré que les particules peuvent reconnaître en toute sécurité et avec précision un large éventail de cancers. Ainsi que les cellules de lymphome à cellules B, les particules ciblaient également efficacement le poumon non à petites cellules, ovaire, cellules cancéreuses du foie et de la prostate.
Généralement, les nanoparticules n'étaient pas toxiques pour ces cellules et devraient donc pouvoir être chargées avec des agents de chimiothérapie standard et utilisées pour affiner ces cancers.
Cependant, pour les cellules Ramos, une forme agressive de lymphome à cellules B, les nanoparticules PRINT liées à la transferrine les ont non seulement reconnues, mais ont également induit la mort cellulaire. Pendant ce temps, la transferrine libre - qui a été incubée avec des cellules Ramos mais non liée à des nanoparticules - n'a tué aucune cellule Ramos, même à des concentrations élevées.
Les chercheurs mènent d'autres études pour déterminer comment et pourquoi les nanoparticules porteuses de transferrine se sont révélées toxiques pour les cellules de Ramos, mais pas pour les autres types de tumeurs.
« Bien que cela soit potentiellement passionnant pour le développement de stratégies entièrement nouvelles pour le traitement de certains types de lymphomes avec des effets secondaires potentiellement moindres, cette étude soulève également des inquiétudes quant aux effets imprévus hors cible lorsqu'on conçoit des agents de chimiothérapie ciblés pour d'autres types de cancers, ", a déclaré DeSimone. DeSimone est également membre du Lineberger Comprehensive Cancer Center de l'UNC et co-investigateur principal du Carolina Center for Cancer Nanotechnology Excellence. Il a également été récemment nommé membre adjoint au Memorial Sloan-Kettering Cancer Center de New York.