En liant plusieurs molécules d'un médicament contre la leucémie commun avec des nanodiamants, des scientifiques de l'Université nationale de Singapour (NUS) et de l'Université de Californie, Los Angeles (UCLA) a réussi à stimuler l'administration du médicament aux cellules leucémiques et à retenir le médicament dans les cellules pour lutter contre le cancer.
Cette nouvelle découverte, signalé pour la première fois, aborde l'un des défis majeurs dans le traitement de la leucémie où les cellules cancéreuses développent des moyens de pomper les médicaments hors du corps avant de pouvoir faire leur travail, en particulier après avoir été exposés à des traitements chimiothérapeutiques.
Développé par le Dr Edward Chow, Chercheur principal au Cancer Science Institute de Singapour et professeur adjoint au Département de pharmacologie, École de médecine Yong Loo Lin à NUS, en collaboration avec le professeur Dean Ho de l'UCLA School of Dentistry, cette innovation est prometteuse pour une plus grande efficacité dans le traitement de la leucémie, en particulier dans les cellules non adhérentes.
Les résultats ont été publiés pour la première fois en ligne dans la revue médicale Nanomédecine :Nanotechnologie, La biologie, et médecine .
Quand la leucémie devient résistante aux médicaments
La daunorubicine est actuellement l'un des médicaments les plus couramment utilisés pour traiter la leucémie. Le médicament agit en ralentissant ou en arrêtant la croissance des cellules cancéreuses, causant la mort de beaucoup d'entre eux. Il est également courant, cependant, pour que la leucémie devienne résistante à ce médicament après le traitement.
Un mécanisme par lequel cette opposition, communément appelée chimiorésistance, se produit par l'expression de pompes de transport de médicaments dans les cellules leucémiques qui pompent activement les produits chimiothérapeutiques, dont Daunorubicine.
Utilisation innovante des nanodiamants
Les approches actuelles pour neutraliser la chimiorésistance se sont concentrées sur le développement d'inhibiteurs compétitifs. Ces efforts ont un succès limité, avec des défis tels que des niveaux de toxicité élevés et des résultats peu prometteurs lors des essais cliniques.
L'équipe de scientifiques du NUS et de l'UCLA s'est tournée vers les nanodiamants, qui sont minuscules, des particules carbonées de 2 à 8 nanomètres de diamètre, comme option pour traiter la chimiorésistance. Le Dr Chow a étudié la base biologique de la façon dont les nanodiamants peuvent potentiellement surmonter la chimiorésistance.
Les scientifiques ont lié les surfaces des nanodiamants avec de la Daunorubicine, et les complexes hybrides nanodiamant-médicament ont été introduits dans des cellules leucémiques. L'équipe de recherche a découvert que les nanodiamants pouvaient transporter le médicament jusqu'aux cellules cancéreuses sans être pompés. En raison de leurs tailles non invasives et de leurs caractéristiques de surface uniques, les nanodiamants peuvent être facilement libérés sans obstruer les vaisseaux sanguins.
Le Dr Chow a dit, "L'utilisation de nanodiamants offre une combinaison prometteuse de biocompatibilité et de capacité à améliorer l'efficacité thérapeutique. De plus, nos premiers tests d'innocuité à la fois in vitro et in vivo indiquent qu'ils sont bien tolérés, ce qui est une étape prometteuse vers la poursuite du développement translationnel."
« Les nanodiamants sont des véhicules thérapeutiques prometteurs, et l'un de nos objectifs actuels est de déterminer quels médicaments seraient délivrés de manière optimale par le nanodiamant vers des modèles de maladies spécifiques qui profiteraient le mieux à un patient à l'avenir, " a ajouté le professeur Ho, qui fait partie de la Division de biologie et de médecine orales et est également codirecteur du Jane and Jerry Weintraub Center for Reconstructive Biotechnology à l'UCLA School of Dentistry. Le Dr Ho est également professeur de bio-ingénierie à l'UCLA.
De plus amples recherches
L'équipe a noté que le développement et l'évaluation de la sécurité des systèmes de nanodiamants sont nécessaires pour réaliser leur plein potentiel. Pour faire avancer la recherche, l'équipe multidisciplinaire de collaborateurs évaluera les complexes d'administration de médicaments en milieu clinique. Ils espèrent que leur travail pourra être traduit en clinique pour une utilisation contre la leucémie qui ne répond pas au traitement par Daunorubicin. Ils envisagent également d'appliquer les propriétés de liaison des nanodiamants à d'autres médicaments.
