Perte de cheveux, la nausée, vomissement, fatigue, perte d'appétit, perte de cils et de sourcils, susceptibilité aux infections – la liste des effets secondaires possibles de la chimiothérapie est longue. De nombreux patients atteints de cancer souffrent des effets intenses qui accompagnent le traitement. Des doses élevées d'agents cytostatiques sont injectées par voie sous-cutanée ou administrées par voie intraveineuse pour stopper la croissance des tumeurs et également pour détruire les cellules résistantes. Plus les cellules se divisent fréquemment, plus l'agent actif est efficace. Ceci s'applique particulièrement aux tumeurs malignes. Cependant, le tissu muqueux sain et les cellules ciliées se divisent également très rapidement. Ils sont donc également attaqués. Les scientifiques ont longtemps et durement cherché une thérapie qui tue sélectivement les cellules tumorales sans endommager les tissus sains. En utilisant une nouvelle méthodologie, des chercheurs du Fraunhofer Institute for Applied Polymer Research (IAP) de Potsdam, Allemagne, espérons briser le cercle vicieux en utilisant des nanoparticules comme véhicules pour les agents anticancéreux. Étant donné que les particules ressemblent à des cellules en raison de leur structure, ils sont adaptés pour orienter sélectivement les substances pharmaceutiques vers la tumeur, s'y amarrer, et éliminer efficacement les cellules malignes.

Les chercheurs ont décidé d'utiliser hydrophobe, vésicules lipidiques insolubles dans l'eau comme les minuscules, Supports pharmaceutiques de 200 à 250 nanomètres. Ils sont biologiquement dégradables et se désintègrent dans l'organisme après déploiement. Des polymères sont utilisés pour stabiliser la nano-enveloppe, qui est doté de molécules hautement spécifiques et reconnues par les cellules tumorales. L'enveloppe de la nanoparticule – les experts l'appellent les vésicules – est construite de la même manière que celle d'une cellule. Les scientifiques chargent ces porteurs de doxorubicine, l'un des agents anticancéreux fréquemment utilisés en chimiothérapie. Tétradécyl sulfate de sodium (STS), un tensioactif, aide l'agent actif à être mieux absorbé.

Les chercheurs ont déjà pu prouver l'efficacité de leur approche dans des tests de laboratoire. "Nous avons utilisé à la fois une souche du cancer du col de l'utérus (HeLa) et du cancer du gros intestin (HCT116) pour nos tests in vitro. Ils réagissent chacun très différemment à la doxorubicine. Les cellules HCT116 sont sensibles à la substance, contrairement aux cellules HeLa. Nous avons mené les expériences avec des doses pharmacologiquement pertinentes, utilisé par les cliniciens. La doxorubicine a été ajoutée aux cultures cellulaires à la fois directement et encapsulée dans les nano-supports, " explique le Dr Joachim Storsberg. Il a développé la nouvelle thérapie conjointement avec le Dr Christian Schmidt et Nurdan Dogangüzel de l'IAP en étroite collaboration avec des collègues des sciences pharmaceutiques, Le professeur Mont Kumpugdee-Vollrath et le Dr J. P. Krause de l'Université des sciences appliquées de Beuth à Berlin.

Rendre la chimiothérapie plus tolérable

Les résultats des tests de laboratoire :après trois jours, 43,3 pour cent des cellules HeLa ont survécu à une dose de 1 micromolaire (µM) de doxorubicine. Lorsque l'agent actif a été introduit via des vésicules encapsulées, seulement 8,3 pour cent des cellules HeLa malignes ont survécu. "La substance pharmaceutique contenue dans les nano-enveloppes était cinq fois plus efficace, " dit Storsberg. Cela a également pu être observé dans les tests avec les cellules cancéreuses intestinales:dans cette expérience, 46,5 pour cent des cellules HCT116 ont survécu à une dose de 0,1 µM de doxorubicine après deux jours, tandis que seulement 13,3 pour cent des cellules tumorales malignes n'ont pas été éliminées par l'administration de l'agent actif sous forme encapsulée. "Avec des nanoparticules comme vecteurs, un dosage plus efficace et simultanément plus faible est possible. Par ici, et avec une délivrance ciblée de l'agent actif, les cellules saines sont susceptibles d'être épargnées et les effets secondaires seront minimisés, " dit Storsberg. Un résultat de test supplémentaire :le matériau d'encapsulation n'est efficace que lorsqu'il est associé à l'agent actif. Le nano-support non chargé n'attaque pas les cellules sensibles HCT116. En utilisant leur méthodologie, Storsberg et son équipe peuvent étudier l'efficacité avec laquelle une substance pharmaceutique encapsulée agit, ainsi que le degré de « toxicité » du nanomatériau réel. "Cela n'a pas été faisable à ce jour, " a souligné le chimiste.

Les chercheurs présenteront leurs résultats à Nanotech Dubai, 28-30 octobre 2013. Cependant, une série d'essais cliniques avec des patients cancéreux ne sera mise en place que si ces observations sont confirmées par des expériences in-vivo.