L'approche standard de la thérapie anticancéreuse aujourd'hui consiste à mélanger et assortir les médicaments de chimiothérapie afin d'attaquer les tumeurs de plusieurs manières. Maintenant, deux équipes distinctes de chercheurs ont démontré que l'utilisation de nanoparticules pour administrer plusieurs médicaments simultanément peut produire un effet synergique qui augmente la capacité de destruction des cellules des deux médicaments.
Dans une étude, une équipe de chercheurs de la Northwestern University a montré qu'ils peuvent combiner deux agents anticancéreux puissants mais extrêmement toxiques - le cisplatine et la doxorubicine - dans une nanoparticule de polymère, produisant une augmentation substantielle de leur capacité de la combinaison à détruire les tumeurs. En outre, la nanoparticule deux-en-un réduit la quantité des deux médicaments nécessaires pour tuer les cellules cancéreuses, ce qui réduirait vraisemblablement les effets secondaires toxiques associés à ces médicaments.
SonBinh Nguyen et Thomas O'Halloran ont dirigé cette étude, qui a été publié dans le Journal de l'American Chemical Society . Le Dr O'Halloran est le co-chercheur principal de l'un des 12 partenariats de plateforme de nanotechnologie contre le cancer financés par l'Alliance du National Cancer Institute pour la nanotechnologie dans le cancer. Il est également membre du Northwestern University Center for Cancer Nanotechnology Excellence (CCNE), qui fait également partie de l'Alliance pour les nanotechnologies dans le cancer.
Bien que conçu à l'origine pour transporter le trioxyde d'arsenic vers les tumeurs solides, les nanoparticules utilisées dans cette étude s'avèrent assez polyvalentes dans leur capacité à transporter un large éventail de cargaisons vers des tumeurs malignes. Dans cette étude, les chercheurs voulaient voir si l'administration de deux médicaments dans une nanoparticule offrait des avantages à les administrer sans la nanoparticule ou dans des nanoparticules séparées. Les nanoparticules, que les chercheurs appellent nanobins, sont fabriqués en enfermant un liposome à l'intérieur d'une cage polymère sensible au pH. Dans ce cas, la doxorubicine est piégée dans le noyau du liposome, tandis que le cisplatine était piégé dans la cage polymère.
Dans une première série d'expériences, les chercheurs ont déterminé qu'un rapport de 5 à 1 de cisplatine à doxorubicine était le plus efficace pour traiter les tumeurs ovariennes lorsque les deux médicaments étaient combinés dans la même nanoparticule. Lorsque les deux médicaments ont été administrés à ce rapport mais avec chacun dans sa propre nanoparticule, la combinaison était non seulement moins efficace pour tuer les cellules malignes, mais les deux médicaments semblaient interférer l'un avec l'autre, un phénomène souvent observé en pratique clinique. L'administration des deux médicaments dans la même nanoparticule garantit que les médicaments atteignent leurs cibles intracellulaires en même temps, c'est ce qui conduit probablement à la synergie observée dans cette étude.
Pendant ce temps, Mansoor Amiji et Zhenfeng Duan, co-chercheurs principaux du Cancer Nanotechnology Platform Partnership à la Northeastern University, ont montré qu'un type différent de nanoparticule de polymère peut également administrer deux agents anticancéreux simultanément et, par conséquent, tuer les cellules cancéreuses devenues résistantes à la thérapie médicamenteuse. Dans ce cas, les chercheurs ont synthétisé des nanoparticules polymères biocompatibles qui emprisonnent le paclitaxel et la lonidamine et qui ciblent le récepteur du facteur de croissance épidermique (EGFR) qui est surexprimé sur les tumeurs très agressives. Lorsqu'il est ajouté à des cellules tumorales en culture, la nanoparticule contenant les deux médicaments était beaucoup plus efficace pour tuer les cellules résistantes aux médicaments que lorsque les deux médicaments étaient co-administrés dans des nanoparticules séparées. Les enquêteurs ont rapporté leurs découvertes dans le journal Pharmaceutique moléculaire .
Dans un ensemble séparé d'expériences, dont les résultats ont été publiés dans la revue Angewandte Chemie Édition Internationale , Drs. Nguyen et O'Halloran, rejoint par Thomas Meade, un autre membre du CCNE du Nord-Ouest, ont démontré que les nanobins peuvent également co-administrer un agent d'imagerie par résonance magnétique et thérapeutique aux tumeurs. Dans cette étude, les chercheurs ont chargé l'agent anticancéreux gemcitabine dans le noyau de la nanobin et ont ajouté un agent de contraste de résonance magnétique de gadolinium à la surface de la nanobin. Lorsqu'il est ajouté à des cellules tumorales de souris, les nanobins ont été absorbés rapidement et les nanobins étaient clairement visibles dans les images de résonance magnétique. En outre, les nanoparticules ont libéré leur charge utile de gemcitabine une fois que les nanobins ont été absorbées par les cellules cultivées.
