(Phys.org) - L'une des principales raisons pour lesquelles les nanoparticules peuvent augmenter l'efficacité d'un médicament anticancéreux tout en diminuant sa toxicité est qu'elles sont capables de s'accumuler sur les sites cancéreux du corps à travers les vaisseaux sanguins anormalement perméables qui entourent la plupart des tumeurs solides. Alors que le phénomène de perméabilité et de rétention améliorées (EPR) est efficace, il est inefficace et la grande majorité d'une dose injectée de médicament piégé par des nanoparticules est excrétée du corps sans jamais atteindre sa cible. Maintenant, cependant, une équipe de chercheurs du National Cancer Institute (NCI) a trouvé un moyen d'améliorer considérablement l'effet EPR et de multiplier par plus de 20 l'accumulation de nanoparticules dans les tumeurs.
Hisataka Kobayashi et ses collègues du Centre de recherche sur le cancer du NCI ont utilisé une technique qu'ils appellent la photo-immunothérapie, qui utilise un anticorps lié à un composé photosensible ou photosensibilisant, pour augmenter la fuite des vaisseaux sanguins associés aux tumeurs. La perméabilité et la rétention super-améliorées (SUPR) qui en résultent ont non seulement augmenté la quantité de nanoparticules chargées de médicament qui se sont accumulées dans les tumeurs sensibilisées, mais plus important, réduit considérablement la taille des tumeurs traitées. Les enquêteurs rapportent leurs travaux dans le journal ACS Nano .
Pour créer leur agent de photo-immunothérapie, l'équipe du NCI a lié un anticorps monoclonal approuvé par la FDA, panitumumab, qui cible le variant du récepteur EGFR, ErbB1, qui est surexprimé sur certaines tumeurs solides à un agent photosensibilisant connu sous le nom d'IR700. Un jour après avoir injecté cet agent à des souris porteuses de tumeurs, les enquêteurs ont utilisé une dose unique de lumière proche infrarouge pour activer l'agent. Ils ont ensuite injecté du panitumumab avec un marqueur fluorescent pouvant être imagé et ont constaté que l'anticorps s'accumulait rapidement uniquement dans les tumeurs qui avaient été sensibilisées par irradiation et non dans celles qui n'avaient pas été sensibilisées.
Des expériences ultérieures ont montré que le photosensibilisateur irradié lié aux anticorps endommage la première couche de cellules tumorales qui se trouve à côté des vaisseaux sanguins qui fuient. Lorsque ces cellules sont endommagées, il modifie la pression autour des vaisseaux sanguins, les faisant s'étendre, ce qui augmente leur fuite. Les chercheurs ont démontré que l'effet SUPR augmente la perméabilité de ces vaisseaux sanguins aux particules aussi grandes que 200 nanomètres.
Dans une dernière série d'expériences, les chercheurs ont ensuite administré de la daunorubicine encapsulée dans des liposomes disponible dans le commerce une heure après l'irradiation. Trente jours après le traitement de 10 animaux, sept des souris étaient encore en vie, par rapport à un seul animal qui a été traité avec la daunorubicine liposomale seule.
Ce travail est détaillé dans un article intitulé, « Effets de perméabilité et de rétention nettement améliorés induits par la photo-immunothérapie des tumeurs. » Un résumé de cet article est disponible sur le site Web de la revue.
