(PhysOrg.com) -- La capacité d'utiliser des nanoparticules pour administrer des charges utiles de médicaments anticancéreux aux tumeurs du corps pourrait annoncer un changement fondamental dans le traitement de chimiothérapie. Mais les scientifiques en sont encore à un stade relativement précoce de la mise en œuvre de cette technologie.

Bien que développant des nanoparticules qui fonctionnent comme des "balles magiques" - ciblant sélectivement les tumeurs tout en épargnant la normale, tissus sains - est toujours l'objectif, la réalité est que la plupart de ces nanosupports sont éliminés par le foie et la rate avant d'atteindre leur cible. Et de nombreux médicaments encapsulés peuvent être perdus pendant que les porteurs circulent dans le sang ou se dégradent sur le chemin des tumeurs.

Dans une étude récemment publiée dans la revue ACS Nano , Les scientifiques de l'UCLA rapportent qu'en utilisant des nanoparticules de silice mésoporeuse modifiées (MSNP) comme véhicules de livraison, ils ont pu obtenir des augmentations significatives du pourcentage de nanoparticules porteuses de médicaments qui atteignent et sont retenues sur les sites tumoraux.

La plate-forme MSNP permet l'introduction de fonctionnalités de conception multiples et personnalisées qui peuvent aider à optimiser l'administration de médicaments chimiothérapeutiques à une variété de types de cancer, ont dit les chercheurs, dirigé par le Dr André Nel, professeur de médecine, pédiatrie et santé publique et chef de la division nanomédecine au département de médecine de l'UCLA, et Jeffrey Zink, professeur au département de chimie et biochimie de l'UCLA. Nel et Zink sont également membres du California NanoSystems Institute de l'UCLA.

Un défi clé dans l'amélioration de l'administration de médicaments a été d'améliorer l'accès des nanoporteurs aux tumeurs en capitalisant sur des caractéristiques telles que la fuite des vaisseaux sanguins tumoraux anormaux, qui permet aux nanoparticules de passer à travers et d'être retenues sur les sites tumoraux. Pour y parvenir, les particules doivent être conçues pour avoir la taille idéale, rester dans la circulation sanguine assez longtemps en évitant temporairement le foie et la rate, et pour lier de manière stable le médicament.

Les caractéristiques de conception dynamique utilisées par l'équipe de recherche de l'UCLA incluent la manipulation de la taille et des propriétés de surface de la nanoparticule pour améliorer la biodistribution tumorale et la livraison protégée. L'étude montre comment, par un processus de conception itératif, le MSNP de première génération a été repensé et optimisé pour administrer de la doxorubicine à une xénogreffe de cancer dans un modèle murin.

L'équipe a démontré une augmentation significative de la rétention des particules au site tumoral :environ 10 à 12 % de toutes les particules chargées de médicament injectées par voie intraveineuse ont atteint le site tumoral. Cette distribution tumorale élevée est exceptionnellement bonne, par rapport à d'autres plateformes de nanodistribution à base de polymères et de copolymères pour lesquelles le meilleur ciblage passif des tumeurs se situe entre 3,5 et 10 % des particules injectées, les chercheurs ont dit.

L'étude a également démontré une administration efficace de médicaments et une destruction des cellules tumorales à l'aide du système MSNP repensé et optimisé chez la souris.

"La quantité de doxorubicine délivrée au site tumoral était considérablement plus élevée que ce qui pouvait être obtenu par le médicament gratuit, en plus de permettre une livraison efficace dans les cellules cancéreuses au site tumoral, " dit Nel, qui est également membre du Jonsson Comprehensive Cancer Center de l'UCLA.

De plus, l'amélioration de l'administration du médicament s'est accompagnée d'une réduction significative des effets secondaires systémiques tels qu'une perte de poids et une réduction des lésions hépatiques et rénales.

« Il s'agit d'une démonstration importante de la façon dont la conception optimale de la plate-forme MSNP peut permettre une meilleure administration de médicaments in vivo, " a déclaré Nel. " Cette plate-forme de livraison permet un emballage efficace et protecteur de médicaments anticancéreux hydrophobes et chargés pour une livraison contrôlée et à la demande. Non seulement ces caractéristiques de conception sont-elles supérieures pour induire un rétrécissement et une apoptose de la tumeur par rapport au médicament libre, mais ils améliorent également considérablement le profil d'innocuité de l'administration systémique de doxorubicine."