(Phys.org) — Tous les médicaments anticancéreux disponibles sont sensibles à la résistance, selon Mansoor Amiji, Professeur émérite et président du Département des sciences pharmaceutiques. Les tumeurs se développent plus rapidement que les vaisseaux sanguins, donc ces masses indisciplinées de cellules reçoivent très peu d'oxygène et de nutriments, ce qui signifie qu'ils savent comment survivre dans des conditions difficiles. Ils fabriquent des pompes miniatures pour dissiper activement tout ce qui ne leur sert pas bien (comme la drogue), et ils échappent à tous les freins et contrepoids qui maintiennent normalement des populations cellulaires saines.

Chacun de ces pouvoirs supercellulaires est codé dans l'ADN du cancer. En théorie, désactiver les bons gènes désactiverait les super-pouvoirs, selon Amiji. Une méthode appelée interférence ARN fait exactement cela. En inhibant la production de protéines de sections spécifiques d'ADN, ce qu'on appelle les petits ARN interférents, ou siARN, peut arrêter l'activité de gènes individuels.

Mais c'est plus facile à dire qu'à faire. Les molécules d'ARNsi sont des molécules incroyablement capricieuses, qu'Amiji a comparé à un invité difficile qui a besoin de tout. "Ils sont petits, chargé négativement, et extrêmement labile, " il a dit, et ils se dégradent si vous respirez dessus dans le laboratoire. Toutes ces caractéristiques font qu'il est difficile de les amener là où vous le souhaitez à l'intérieur du corps.

Dans un article récent de la revue Biomatériaux , Amiji et ses collaborateurs des instituts Novartis pour la recherche biomédicale présentent un système qui, selon eux, surmontera certains de ces défis. Grâce à leur expertise dans l'administration ciblée de médicaments, L'équipe d'Amiji a développé un système modulaire qui peut être utilisé pour administrer l'ARNsi et tout médicament standard directement aux cellules cancéreuses et nulle part ailleurs. Ce travail est financé par la subvention de partenariat de la plate-forme Alliance for Nanotechnology in Cancer du National Cancer Institute.

« Si nous voulons vraiment prendre la résistance de front, nous devons l'aborder de manière multifactorielle, " a déclaré Amiji. Le nouveau système modulaire n'est que cela - une approche à multiples facettes qui traite simultanément de la toxicité et de la résistance à la chimio, deux des défis les plus difficiles auxquels sont confrontés les développeurs de médicaments contre le cancer.

Dans la recherche, dirigé par Shanthi Ganesh, ancienne étudiante diplômée d'Amiji et le professeur assistant de recherche actuel Arun Iyer, l'équipe a créé une bibliothèque de complexes porteurs, chacun spécialisé pour certaines propriétés. Certains des complexes sont bons pour transporter des molécules chargées négativement (comme l'ARNsi) à travers la membrane cellulaire chargée négativement, qui les repousse normalement. D'autres complexes sont bons pour engloutir les médicaments hydrophobes (qui ne se dissolvent pas dans l'eau), tandis que d'autres fonctionnent mieux avec hydrophile, ou
amoureux de l'eau, " médicaments.

"C'est presque comme des pièces de Lego que vous pouvez mélanger et assortir pour créer le bon assemblage pour le bon type de charge utile, puis cibler ensuite la bonne zone du corps où il doit être délivré, " dit Amiji.

Des assemblages naissent également des molécules qui les font agir comme des pigeons voyageurs dans le sang, transmettant leurs messages de destruction cellulaire aux seules cellules cancéreuses.

Dans cette recherche, L'équipe d'Amiji s'est concentrée sur une molécule appelée acide hyaluronique, que de nombreuses cellules cancéreuses reconnaissent via des récepteurs spécialisés à leur surface. Dans le laboratoire, ils ont pu concevoir des systèmes qui délivrent des médicaments et des siARN directement et uniquement aux cellules cancéreuses, dans lequel 100 pour cent de la charge utile a été libéré.

Mais une fois qu'ils ont testé le processus sur des souris vivantes, ils ont eu moins de succès. C'est parce que deux facteurs qui aident à garantir que les complexes atteindront leur cible ne sont pas un problème dans la boîte de Pétri :la plomberie et les instructions. Si les cellules cancéreuses ciblées ont trop peu de récepteurs à leur surface, les complexes ne les trouveront pas dans le système d'organismes relativement énorme. Mais même si l'expression du récepteur est élevée, l'approvisionnement en sang doit également être élevé chez la souris vivante, ou ils ne commenceront même pas leur voyage en premier lieu.

Les futurs chercheurs devront équilibrer ces facteurs lorsqu'ils utiliseront la bibliothèque de l'équipe pour développer des supports appropriés pour des médicaments et des types de cancer spécifiques, dit Amiji. Mais la modularité de leur système le rend particulièrement bien adapté pour faire face à une variété de défis uniques. « Cela nous permet de personnaliser ce système pour le bon type de tumeur, " il expliqua.