Les nanoparticules sont considérées comme une approche prometteuse dans la détection et la lutte contre les cellules tumorales. La méthode a, cependant, souvent échoué parce que le système immunitaire humain les reconnaît et les rejette avant qu'ils ne puissent remplir leur fonction. Des chercheurs de Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf et de l'University College Dublin ont développé des nanoparticules qui contournent le système de défense du corps et trouvent les cellules malades. Cette procédure utilise des fragments d'un anticorps qui n'existe que chez les chameaux et les lamas.

L'utilisation de nanoparticules dans la recherche sur le cancer est considérée comme une approche prometteuse dans la détection et la lutte contre les cellules tumorales. La méthode a, cependant, souvent échoué parce que le système immunitaire humain reconnaît les particules comme des objets étrangers et les rejette avant qu'elles ne puissent remplir leur fonction. Des chercheurs du Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) et de l'University College Dublin en Irlande ont, avec d'autres partenaires, développé des nanoparticules qui non seulement contournent le système de défense du corps, mais aussi trouver leur chemin vers les cellules malades. Cette procédure utilise des fragments d'un type particulier d'anticorps qui ne se produit que chez les chameaux et les lamas. Les petites particules ont même réussi dans des conditions très similaires à la situation dans le corps des patients potentiels.

Décrire l'état actuel de la recherche, Le Dr Kristof Zarschler du Helmholtz Virtual Institute NanoTracking au HZDR explique :"Pour le moment, nous devons surmonter trois défis. Premièrement, nous devons produire les plus petites nanoparticules possibles. Il faut alors modifier leur surface de manière à ce que les protéines du corps humain ne les enveloppent pas, ce qui les rendrait ainsi inefficaces. Afin de garantir, que les particules font leur travail, nous devons aussi les programmer d'une manière ou d'une autre pour trouver les cellules malades. les chercheurs de Dresde et Dublin ont combiné leur expertise pour développer des nanoparticules de dioxyde de silicium avec des fragments d'anticorps de chameau.

Contrairement aux anticorps conventionnels, qui se composent de deux chaînes protéiques légères et de deux chaînes lourdes, ceux prélevés sur les chameaux et les lamas sont moins complexes et ne sont constitués que de deux lourdes chaînes. « En raison de cette structure simplifiée, ils sont plus faciles à produire que les anticorps normaux, " explique Zarschler. " Nous n'avons également besoin que d'un seul fragment particulier - la partie de la molécule qui se lie à certaines cellules cancéreuses - ce qui permet la production de nanoparticules beaucoup plus petites. " En modifiant la surface de la nanoparticule, il devient également plus difficile pour le système immunitaire de reconnaître le corps étranger, ce qui permet aux nanoparticules d'atteindre réellement leur cible.

Les particules ultra-petites devraient alors détecter le récepteur du facteur de croissance épidermique (EGFR) dans le corps humain. Dans divers types de tumeurs, cette molécule est surexprimée et/ou existe sous une forme mutée, ce qui permet aux cellules de croître et de se multiplier de manière incontrôlable. Les chercheurs de Dresde ont pu démontrer expérimentalement que les nanoparticules qui ont été combinées avec les fragments d'anticorps de chameau peuvent se lier plus fermement aux cellules cancéreuses. "L'EGFR est une serrure virtuelle à laquelle notre anticorps s'insère comme une clé, " explique Zarschler.

Ils ont même obtenu les mêmes résultats dans des expériences impliquant du sérum sanguin humain – un environnement biologiquement pertinent, soulignent les scientifiques :« Cela signifie que nous avons effectué les tests dans des conditions très proches de la réalité du corps humain, " explique le Dr Holger Stephan, qui dirige le projet. "Le problème avec de nombreuses études actuelles est que des conditions artificielles sont choisies là où aucun facteur perturbateur n'existe. Bien que cela donne de bons résultats, c'est finalement inutile car les nanoparticules échouent finalement dans des expériences menées dans des conditions plus complexes. Dans notre cas, nous pourrions au moins réduire cette source d'erreur."

Cependant, plus de temps est nécessaire avant que les nanoparticules puissent être utilisées dans le diagnostic des tumeurs humaines. « Les tests réussis nous ont fait franchir une étape supplémentaire, " explique Stéphan. " La route, cependant, à son utilisation clinique est longue." Le prochain objectif est de réduire la taille des nanoparticules, qui font maintenant une cinquantaine de nanomètres de diamètre, à moins de dix nanomètres. "Ce serait optimal, " selon Zarschler. " Ensuite, ils ne resteraient dans le corps humain que pendant une courte période - juste assez longtemps pour détecter la tumeur. "