Les nanoparticules porteuses de médicaments conçues par les chercheurs du MIT et du MGH sont décorées d'étiquettes qui se lient aux molécules présentes à la surface des cellules tumorales. Images de nanoparticules :MIT/MG
Dans les années récentes, Des études ont montré que pour de nombreux types de cancer, la thérapie médicamenteuse combinée est plus efficace que les médicaments seuls. Cependant, il est généralement difficile d'obtenir la bonne quantité de chaque médicament dans la tumeur. Aujourd'hui, des chercheurs du MIT et du Brigham and Women's Hospital ont mis au point une nanoparticule capable d'administrer des doses précises de deux médicaments ou plus aux cellules cancéreuses de la prostate.
Dans une étude publiée en ligne cette semaine dans le Actes de l'Académie nationale des sciences , les chercheurs ont adapté leurs particules pour délivrer du cisplatine et du docétaxel, deux médicaments couramment utilisés pour traiter de nombreux types de cancer.
De telles particules pourraient améliorer l'efficacité de la chimiothérapie tout en minimisant les effets secondaires normalement observés avec ces médicaments, selon les chercheurs. Ils pourraient également être adaptés pour cibler des cancers autres que le cancer de la prostate, ou même pour délivrer des médicaments pour d'autres maladies qui nécessitent une thérapie combinée.
Pour construire leurs nanoparticules, les chercheurs ont développé une nouvelle stratégie qui leur a permis d'incorporer des médicaments aux propriétés physiques très différentes, ce qui était impossible avec les précédentes nanoparticules d'administration de médicaments. Dans les générations précédentes de nanoparticules, les molécules de médicament ont été encapsulées dans un revêtement polymère. En utilisant ces particules, médicaments hydrophobes (hydrofuges), comme le docétaxel, et les médicaments hydrophiles (qui attirent l'eau), comme le cisplatine, ne peuvent pas être transportés ensemble, ni les médicaments avec des charges différentes.
"Avec l'ancienne méthode, vous ne pouvez le faire que si les deux médicaments sont physiquement et chimiquement similaires, " a déclaré Omid Farokhzad, directeur du Laboratoire de nanomédecine et de biomatériaux du Brigham and Women's Hospital et auteur principal de l'article. « Avec ce chemin, vous pouvez mettre des médicaments relativement différents les uns des autres.
Professeur Robert Langer et Stephen Lippard du MIT Institute, le professeur de chimie Arthur Amos Noyes au MIT, sont également des auteurs principaux de l'article. L'ancien associé postdoctoral de Brigham and Women's Nagesh Kolishetti est l'auteur principal. La recherche a été financée par le National Cancer Institute, Institut national d'imagerie biomédicale et de bio-ingénierie, et la Fondation David Koch Prostate Cancer.Contrôle précis
Avec la nouvelle technique des chercheurs, appelé "mélange médicament-polymère, « les molécules de médicament sont suspendues comme des pendentifs à des unités individuelles du polymère, avant que les unités ne s'assemblent en une nanoparticule de polymère. Cela permet aux chercheurs de contrôler avec précision le ratio de médicaments chargés dans la particule. Ils peuvent également contrôler la vitesse à laquelle chaque médicament sera libéré une fois entré dans une cellule tumorale.
Les nouvelles particules offrent une capacité indispensable pour affiner les combinaisons de médicaments et personnaliser le traitement pour chaque patient, dit Michael Pishko, professeur de génie chimique à la Texas A&M University, qui n'a pas participé à cette étude. « Ils ont raison en termes de ce à quoi ces systèmes devraient ressembler, " a-t-il dit.
Une fois les médicaments chargés dans la nanoparticule, les chercheurs ajoutent une étiquette qui se lie à une molécule appelée PSMA, qui est situé à la surface de la plupart des cellules tumorales de la prostate. Ce tag permet aux nanoparticules d'aller directement sur leur cible, contournant les tissus sains et réduisant potentiellement les effets secondaires causés par la plupart des médicaments de chimiothérapie. Cela pourrait permettre aux médecins de donner des doses beaucoup plus élevées à un plus grand nombre de patients.
Les chercheurs ont déposé un brevet sur la technique de fabrication par mélange de polymères, et testent maintenant les particules libératrices de médicaments chez les animaux. Une fois qu'ils ont rassemblé suffisamment de données sur les animaux, ce qui peut prendre quelques années, ils espèrent commencer les essais cliniques.