Des chercheurs de l'Université de Géorgie développent une nouvelle technique de traitement qui utilise des nanoparticules pour reprogrammer les cellules immunitaires afin qu'elles soient capables de reconnaître et d'attaquer le cancer. Les résultats ont été publiés récemment dans la première édition en ligne de ACS Nano .

Le corps humain fonctionne sous un état constant de loi martiale. Le principal parmi les exécuteurs chargés de maintenir l'ordre est le système immunitaire, un réseau complexe qui recherche et détruit les hordes de bactéries et de virus envahissants qui menacent la société organique au cours de son travail.

Le système immunitaire fait bien son travail, mais ce n'est pas parfait. La plupart des cellules cancéreuses, par exemple, sont capables d'éviter la détection par le système immunitaire car ils ressemblent tellement à des cellules normales, laissant les cellules cancéreuses libres de se multiplier et de se transformer en tumeurs potentiellement mortelles alors que les seuls protecteurs du corps restent inconscients.

Shanta Dhar et ses collègues donnent un coup de pouce au système immunitaire grâce à leurs recherches.

« Ce sur quoi nous travaillons est spécifiquement orienté vers le cancer du sein, " dit Dhar, co-auteur de l'étude et professeur adjoint de chimie à l'UGA Franklin College of Arts and Sciences. "Notre article rapporte pour la première fois que nous pouvons stimuler le système immunitaire contre les cellules cancéreuses du sein en utilisant des nanoparticules ciblées sur les mitochondries et de la lumière en utilisant une nouvelle voie."

Dans leurs expériences, Dhar et ses collègues ont exposé des cellules cancéreuses dans une boîte de Pétri à des nanoparticules spécialement conçues 1, 000 fois plus fine que la largeur d'un cheveu humain. Les nanoparticules envahissent la cellule et pénètrent dans les mitochondries, les organites responsables de la production de l'énergie dont une cellule a besoin pour se développer et se répliquer.

Ils ont ensuite activé les nanoparticules à l'intérieur des cellules cancéreuses en les exposant à une lumière laser à longue longueur d'onde pénétrant les tissus. Une fois activé, les nanoparticules perturbent les processus normaux de la cellule cancéreuse, menant finalement à sa mort.

Les cellules cancéreuses mortes ont été collectées et exposées à des cellules dendritiques, l'une des composantes essentielles du système immunitaire humain. Ce que les chercheurs ont vu était remarquable.

« Nous sommes en mesure de surmonter potentiellement certains des inconvénients traditionnels de l'immunothérapie par cellules dendritiques d'aujourd'hui, " dit Sean Marrache, un étudiant diplômé dans le laboratoire de Dhar. "En ciblant les nanoparticules vers les mitochondries des cellules cancéreuses et en exposant les cellules dendritiques à ces cellules cancéreuses activées, nous avons découvert que les cellules dendritiques produisaient une forte concentration de signaux chimiques qu'elles ne produisent normalement pas, et ces signaux font traditionnellement partie intégrante de la production d'une stimulation immunitaire efficace."

Dhar a ajouté que « les cellules dendritiques ont reconnu le cancer comme quelque chose d'étranger et ont commencé à produire des niveaux élevés d'interféron gamma, qui alerte le reste du système immunitaire d'une présence étrangère et lui signale d'attaquer. Nous avons essentiellement utilisé le cancer contre lui-même."

Elle prévient que les résultats sont préliminaires, et l'approche ne fonctionne qu'avec certaines formes de cancer du sein. Mais si les chercheurs peuvent affiner le processus, cette technologie pourrait un jour servir de base à un nouveau vaccin contre le cancer utilisé à la fois pour prévenir et traiter la maladie.

"Nous espérons particulièrement que cette technique pourra aider les patients atteints d'une maladie métastatique avancée qui s'est propagée à d'autres parties du corps, " dit Dhar, qui est également membre du UGA Nanoscale Science and Engineering Center, Centre de cancérologie et Centre de découverte de médicaments.

Si le processus devenait un traitement, les médecins pourraient biopsier une tumeur du patient et tuer les cellules cancéreuses avec des nanoparticules. Ils pourraient ensuite produire des cellules dendritiques activées en grandes quantités en laboratoire dans des conditions contrôlées avant que les cellules ne soient injectées au patient.

Une fois dans le sang, les cellules nouvellement activées alerteraient le système immunitaire de la présence du cancer et le détruiraient.

"Ce sont les choses que nous pouvons maintenant faire avec la nanotechnologie, " Dhar a dit. " Si nous pouvons affiner le processus plus loin, nous pourrons peut-être également utiliser des techniques similaires contre d'autres formes de cancer."