Le glioblastome est l'une des formes les plus agressives de cancer du cerveau. Plutôt que de se présenter comme une tumeur bien définie, le glioblastome infiltrera souvent le tissu cérébral environnant, ce qui rend extrêmement difficile le traitement chirurgical ou par chimiothérapie ou radiothérapie. De même, plusieurs modèles murins de glioblastome se sont avérés totalement résistants à toutes les tentatives de traitement.
Dans une nouvelle étude, une équipe dirigée par des scientifiques du Sanford-Burnham Medical Research Institute (Sanford-Burnham) et du Salk Institute for Biological Studies a développé une méthode pour combiner un peptide de recherche de tumeurs, un peptide tueur de cellules, et une nanoparticule qui améliore à la fois la mort des cellules tumorales et permet aux chercheurs d'imager les tumeurs. Lorsqu'il est utilisé pour traiter les souris atteintes de glioblastome, ce nouveau nanosystème a éradiqué la plupart des tumeurs dans un modèle et a considérablement retardé le développement tumoral dans un autre. Ces résultats ont été publiés la semaine du 3 octobre dans le Actes de l'Académie nationale des sciences .
"Il s'agit d'un nanosystème unique pour deux raisons. Premièrement, lier le peptide destructeur de cellules à des nanoparticules nous a permis de le délivrer spécifiquement aux tumeurs, éliminant pratiquement la toxicité du peptide tueur pour les tissus normaux. Seconde, d'ordinaire, les chercheurs et les cliniciens sont heureux s'ils sont capables d'administrer plus de médicaments à une tumeur qu'aux tissus normaux. Nous avons non seulement accompli cela, mais nous avons pu concevoir nos nanoparticules pour délivrer le peptide tueur là où il agit :les mitochondries, le centre générateur d'énergie de la cellule, " dit Erkki Ruoslahti, MARYLAND., Doctorat., auteur principal de l'étude et professeur distingué au Centre de lutte contre le cancer désigné par le NCI de Sanford-Burnham à La Jolla et au Centre de nanomédecine, une collaboration Sanford-Burnham avec l'Université de Californie, Santa Barbara.
Le nanosystème développé dans cette étude est composé de trois éléments. D'abord, une nanoparticule sert de charpente porteuse à un agent d'imagerie et à deux peptides (protéines courtes). L'un de ces peptides guide la nanoparticule et sa charge utile spécifiquement vers les cellules cancéreuses et les vaisseaux sanguins qui les alimentent en liant des marqueurs de surface cellulaire qui les distinguent des cellules normales. Ce même peptide dirige également l'ensemble du système à l'intérieur de ces cellules cibles, où le deuxième peptide fait des ravages sur les mitochondries, déclenchant le suicide cellulaire par un processus connu sous le nom d'apoptose.
Ensemble, ces peptides et nanoparticules se sont avérés extrêmement efficaces pour traiter deux modèles murins différents de glioblastome. Dans le premier modèle, les souris traitées ont survécu significativement plus longtemps que les souris non traitées. Dans le deuxième modèle, les souris non traitées n'ont survécu que huit à neuf semaines. En contraste frappant, le traitement avec ce nanosystème a guéri toutes les souris sauf une. Quoi de plus, en plus d'offrir une thérapie, les nanoparticules pourraient aider à diagnostiquer le glioblastome; ils sont faits d'oxyde de fer, ce qui les rend - et donc les tumeurs qu'ils ciblent - visibles en IRM, la même technique déjà utilisée pour diagnostiquer de nombreux problèmes de santé.
Dans une dernière tournure, les chercheurs ont rendu l'ensemble du nanosystème encore plus efficace en l'administrant aux souris en conjonction avec un troisième peptide. Le Dr Ruoslahti et son équipe ont précédemment montré que ce peptide, connu sous le nom d'iRGD, aide les médicaments co-administrés à pénétrer profondément dans le tissu tumoral. Il a été démontré que l'iRGD augmente considérablement l'efficacité du traitement de divers médicaments contre le sein humain, prostate, et les cancers du pancréas chez la souris, obtenir le même effet thérapeutique qu'une dose normale avec un tiers de la quantité de médicament. Ici, iRGD a amélioré la pénétration des nanoparticules et l'efficacité thérapeutique.
"Dans cette étude, nos patients étaient des souris qui ont développé des glioblastomes avec les mêmes caractéristiques que celles observées chez les humains atteints de la maladie. Nous les avons traités de manière systémique avec les nanoparticules. Une fois que les nanoparticules ont atteint les vaisseaux sanguins des tumeurs, ils ont livré leur charge utile (un médicament) directement au producteur d'électricité de la cellule, les mitochondries. En détruisant les vaisseaux sanguins ainsi que certaines cellules tumorales environnantes, nous avons pu soigner certaines souris et prolonger la durée de vie des autres, " a déclaré Dinorah Friedmann-Morvinski, Doctorat., co-premier auteur de l'étude et associé de recherche post-doctoral au laboratoire d'Inder Verma, doctorat à l'Institut Salk.
