Les scientifiques ont découvert qu'un polymère peut fournir une clé pour pénétrer dans les tumeurs :Pr Prasad Shastri, Directeur de l'Institut de chimie macromoléculaire et membre principal du pôle d'excellence ESBIO Centre d'études sur la signalisation biologique à l'Université de Fribourg, et les étudiants diplômés Julia Voigt et Jon Christensen ont développé un nouveau paradigme pour la maison des nanoparticules, des contenants mesurant quelques 100 nanomètres, aux cellules endothéliales.

En utilisant juste des polymères chargés avec la bonne affinité pour les lipides cellulaires, l'équipe a développé des nanoparticules capables de reconnaître des types de cellules spécifiques simplement par leurs propriétés chimiques. "C'est une découverte remarquable, car il permet pour la première fois de cibler un type cellulaire spécifique uniquement par le biais de principes biophysiques, et sans utiliser l'approche traditionnelle ligand-récepteur ", explique le professeur Shastri qui a dirigé l'étude. Jusqu'à présent, les chercheurs plaçaient des molécules sur des nanoparticules capables de s'accrocher à des protéines à la surface des cellules - appelées récepteurs.

Ces récepteurs agissent comme une adresse ou un code postal biologique. Cependant, dans les tumeurs, ces adresses peuvent changer rapidement avec le temps. Pour résoudre ce manque de précision, Shastri et son équipe ont développé des particules qui sont délivrées aux cellules endothéliales en utilisant une approche biophysique. "Cette approche de livraison ne nécessite pas de code postal biologique pour le ciblage des nanoparticules et constitue une étape importante dans le développement de systèmes à base de nanoparticules pour le traitement des cancers", a déclaré Julia Voigt, auteure principale de l'article.

Les cancers sont des tissus très affamés et ils ont besoin d'une alimentation constante. Ceci est fourni par leur propre approvisionnement en vaisseaux sanguins. "En s'attaquant aux cellules endothéliales qui composent ces vaisseaux sanguins, nous pouvons affamer la tumeur ou la tuer avec une seule charge utile », explique Jon Christensen, co-auteur de cette étude et travaillant sur les métastases tumorales.

Les nanoparticules sont utilisées pour fournir des thérapies dans le traitement des cancers. Ces très petites pilules, piliers de la nanomédecine, être injecté dans le corps et atteindre les cellules tumorales par la circulation sanguine. Lorsqu'ils trouvent les cellules ciblées, ils doivent être consommés pour que le médicament puisse agir à l'intérieur de la cellule. Ce mécanisme est appelé endocytose médiée par les récepteurs. Shastri et son équipe ont cherché à développer une nouvelle approche qui cible un processus de transport dominant dans les cellules endothéliales. Il s'avère qu'une structure appelée cavéoles se trouve en grande quantité sur les cellules endothéliales. Les cavéoles sont des "radeaux lipidiques" sur la membrane cellulaire et sont l'une des portes d'accès aux cellules endothéliales. Le professeur Shastri et son équipe ont découvert qu'en décorant des nano-pilules faites de lipides avec des polymères chargés négativement, les nanoparticules peuvent entrer préférentiellement par cette porte.

"Comment exactement ces polymères chargés permettent aux nanoparticules de déverrouiller cette porte, nous ne savons pas encore avec certitude, mais nous sommes convaincus qu'avec d'autres études, cette méthode pourrait inaugurer une nouvelle approche de l'administration de médicaments en général, " dit Shastri.