(Phys.org) — Les scientifiques du laboratoire national d'Argonne du département américain de l'Énergie ont ajouté une nouvelle arme à l'arsenal de thérapies anticancéreuses des oncologues.

En combinant des nanoparticules magnétiques avec l'un des médicaments de chimiothérapie les plus courants et les plus efficaces, Les chercheurs d'Argonne ont créé un moyen d'administrer des médicaments anticancéreux directement dans le noyau des cellules cancéreuses.

Des chercheurs du Center for Nanoscale Materials d'Argonne et des oncologues de l'Université de Chicago ont créé des bulles de taille nanométrique, ou "micelles, " qui contenait en leur centre deux ingrédients :des nanoparticules magnétiques d'oxyde de fer et de cisplatine, un médicament de chimiothérapie conventionnel également connu sous le nom de « la pénicilline du cancer ».

Le cisplatine agit en bloquant directement la réplication de l'ADN dans la cellule cancéreuse. Cependant, pour que cela fonctionne, le cisplatine doit passer de la circulation sanguine à travers la barrière quelque peu rigide de la membrane cellulaire.

"Quand quelqu'un reçoit une dose de chimiothérapie, généralement, une grande partie du médicament ne pénètre pas dans les cellules cancéreuses. En outre, certains patients cancéreux sont sensibles à ce médicament en raison d'une insuffisance rénale, " a déclaré l'oncologue Ezra Cohen, un auteur de l'étude. « Cette nouvelle méthode permet de délivrer beaucoup plus directement la dose de cargaison thérapeutique, ce qui nous permettra d'avoir le même effet global avec une dose totale plus faible, réduire les effets secondaires désagréables et dangereux de la chimiothérapie."

« Cette technique pourrait potentiellement nous permettre de multiplier par cent la proportion de cisplatine dans les cellules cancéreuses, ce qui en fait un agent chimiothérapeutique d'autant plus efficace, " il ajouta.

Comme les membranes des cellules cancéreuses elles-mêmes, les micelles sont constituées d'un matériau polymère dont les surfaces externes sont hydrophiles, ce qui signifie qu'ils sont attirés par l'eau, tandis que les parties internes sont hydrophobes, repousser l'eau. "En outre, la surface des micelles peut être équipée de molécules de ciblage capables de reconnaître la malignité, " a déclaré Elena Rozhkova, nanoscientifique d'Argonne, auteur principal de l'étude.

Rozhkova et ses collègues avaient encore besoin d'un moyen d'introduire le cisplatine dans le noyau de la cellule cancéreuse après que la micelle s'y soit attachée. Faire cela, ils ont également encapsulé des nanoparticules d'oxyde de fer dans la micelle avec le cisplatine. Ces nanoparticules servaient de minuscules « éléments chauffants » qui étaient allumés par un champ magnétique appliqué, ce qui a provoqué l'effondrement du conteneur de micelles et la libération du cisplatine.

Ce n'était pas la première fois que des scientifiques utilisaient des sources de chaleur nanomagnétiques appliquées comme moyen d'attaquer les cellules cancéreuses, mais l'approche plus ciblée des micelles a permis aux chercheurs d'utiliser une quantité beaucoup plus faible de chaleur et beaucoup moins de matériau magnétique, risquant ainsi moins de dommages aux cellules saines.

Afin de voir l'action des nanoparticules et du cisplatine lors de l'effondrement de la micelle, les chercheurs ont utilisé la Hard X-Ray Nanoprobe à la source avancée de photons d'Argonne. "Normalement, il est difficile de voir comment le cisplatine est délivré dans les organites comme le noyau, mais avec cette technologie, nous pouvons voir simultanément comment se passe l'administration du médicament, comment les nanoparticules interagissent avec la membrane cellulaire et la réponse de la cellule, " a déclaré Volker Rose, nanoscientifique d'Argonne.

L'étude, intitulé "Délivrance efficace du pro-médicament du cisplatine visualisée avec une résolution inférieure à 100 nm :interfaçage de magnétomicelles thermosensibles conçues avec un système vivant, " est apparu en ligne dans le numéro du 6 juin de Interfaces de matériaux avancées .