Un traitement "cheval de Troie" pour une forme agressive de cancer du cerveau, qui consiste à utiliser de minuscules nanoparticules d'or pour tuer les cellules tumorales, a été testé avec succès par des scientifiques.

La technique révolutionnaire pourrait éventuellement être utilisée pour traiter le glioblastome multiforme, qui est la tumeur cérébrale la plus fréquente et la plus agressive chez l'adulte, et notoirement difficile à traiter. De nombreux malades meurent quelques mois après le diagnostic, et seulement six patients sur 100 atteints de la maladie sont en vie après cinq ans.

La recherche impliquait l'ingénierie de nanostructures contenant à la fois de l'or et du cisplatine, un médicament de chimiothérapie conventionnel. Ceux-ci ont été libérés dans des cellules tumorales prélevées sur des patients atteints de glioblastome et cultivées en laboratoire.

Une fois à l'intérieur, ces « nanosphères » ont été exposées à la radiothérapie. Cela a provoqué la libération d'électrons par l'or qui a endommagé l'ADN de la cellule cancéreuse et sa structure globale, augmentant ainsi l'impact du médicament de chimiothérapie.

Le processus a été si efficace que 20 jours plus tard, la culture cellulaire n'a montré aucun signe de réveil, suggérant que les cellules tumorales avaient été détruites.

Bien que des travaux supplémentaires restent à faire avant que la même technologie puisse être utilisée pour traiter les personnes atteintes de glioblastome, les résultats offrent une base très prometteuse pour les thérapies futures. Surtout, la recherche a été menée sur des lignées cellulaires dérivées directement de patients atteints de glioblastome, permettre à l'équipe de tester la démarche sur l'évolution, tumeurs résistantes aux médicaments.

L'étude a été dirigée par Mark Welland, Professeur de nanotechnologie et membre du St John's College, Université de Cambridge, et le Dr Colin Watts, chercheur clinicien et neurochirurgien consultant honoraire au Département des neurosciences cliniques. Leurs travaux sont rapportés dans le journal de la Royal Society of Chemistry, Nanoéchelle .

"La thérapie combinée que nous avons conçue semble être incroyablement efficace dans la culture de cellules vivantes, " dit le professeur Welland. " Ce n'est pas un remède, mais cela démontre ce que la nanotechnologie peut réaliser dans la lutte contre ces cancers agressifs. En combinant cette stratégie avec des matériaux de ciblage des cellules cancéreuses, nous devrions être en mesure de développer une thérapie pour le glioblastome et d'autres cancers difficiles à l'avenir."

À ce jour, Le glioblastome multiforme (GBM) s'est avéré très résistant aux traitements. Une des raisons à cela est que les cellules tumorales envahissent les environs, tissu cérébral sain, ce qui rend l'ablation chirurgicale de la tumeur pratiquement impossible.

Utilisé seul, les médicaments de chimiothérapie peuvent provoquer une baisse de la vitesse à laquelle la tumeur se propage. Dans de nombreux cas, cependant, c'est temporaire, au fur et à mesure que la population cellulaire se rétablit.

"Nous devons être en mesure de frapper les cellules cancéreuses directement avec plus d'un traitement en même temps", a déclaré le Dr Watts. "C'est important car certaines cellules cancéreuses sont plus résistantes à un type de traitement qu'à un autre. La nanotechnologie offre la possibilité de donner aux cellules cancéreuses ce 'double coup dur' et d'ouvrir de nouvelles options de traitement à l'avenir."

Dans un effort pour vaincre les tumeurs de manière plus globale, Les scientifiques étudient depuis un certain temps comment les nanoparticules d'or pourraient être utilisées dans les traitements. L'or est un matériau bénin qui en soi ne représente aucune menace pour le patient, et la taille et la forme des particules peuvent être contrôlées très précisément.

En cas d'exposition à la radiothérapie, les particules émettent un type d'électron de faible énergie, connu sous le nom d'électrons Auger, capable d'endommager l'ADN de la cellule malade et d'autres molécules intracellulaires. Cette faible émission d'énergie signifie qu'ils n'ont un impact qu'à courte distance, ils ne causent donc pas de dommages sérieux aux cellules saines qui se trouvent à proximité.

Dans la nouvelle étude, les chercheurs ont d'abord enveloppé des nanoparticules d'or à l'intérieur d'un polymère chargé positivement, polyéthylèneimine. Cela a interagi avec des protéines à la surface de la cellule appelées protéoglycanes, ce qui a conduit à l'ingestion de nanoparticules par la cellule.

Une fois là, il était possible de l'exciter par radiothérapie standard, que de nombreux patients atteints de GBM subissent naturellement. Cela a libéré les électrons pour attaquer l'ADN de la cellule.

Alors que les nanosphères d'or, sans aucun médicament d'accompagnement, se sont avérés causer des dommages cellulaires importants, les populations de cellules résistantes au traitement se sont finalement rétablies plusieurs jours après la radiothérapie. Par conséquent, les chercheurs ont ensuite conçu une deuxième nanostructure imprégnée de cisplatine.

L'effet chimiothérapeutique du cisplatine combiné à l'effet radiosensibilisant des nanoparticules d'or a entraîné une synergie accrue permettant un dommage cellulaire plus efficace. Des tests ultérieurs ont révélé que le traitement avait réduit la population cellulaire visible d'un facteur 100 000, par rapport à une culture cellulaire non traitée, en l'espace de 20 jours seulement. Aucun renouvellement de population n'a été détecté.

Les chercheurs pensent que des modèles similaires pourraient éventuellement être utilisés pour traiter d'autres types de cancers difficiles. D'abord, cependant, la méthode elle-même doit être transformée en un traitement applicable pour les patients atteints de GBM. Ce processus, qui fera l'objet d'une grande partie des recherches à venir du groupe, impliquera nécessairement des essais approfondis. Il reste du travail à faire, trop, pour déterminer la meilleure façon d'administrer le traitement et dans d'autres domaines, telles que la modification de la taille et de la chimie de surface de la nanomédecine afin que le corps puisse l'accueillir en toute sécurité.

Sonali Setua, un doctorant qui a travaillé sur le projet, a déclaré :« C'était extrêmement satisfaisant de poursuivre un objectif aussi ambitieux et de pouvoir cibler et détruire ces cellules cancéreuses agressives. Cette découverte a un énorme potentiel pour être testée dans un essai clinique dans un proche avenir et développée en un nouveau traitement pour surmonter résistance thérapeutique du glioblastome."

Welland a ajouté que l'importance des résultats du groupe à ce jour était en partie due à la collaboration directe entre les nanoscientifiques et les cliniciens. "Cela a fait une énorme différence, car en travaillant avec des chirurgiens, nous avons pu nous assurer que la nanoscience était cliniquement pertinente, " a-t-il dit. " Cela optimise nos chances d'aller au-delà du stade du laboratoire, et ayant réellement un impact clinique."