Image 1 :Un diagramme schématique du processus d'assemblage en deux étapes de la structure noyau-enveloppe du support de médicament à base de thé vert. Le noyau de ce transporteur est composé d'OEGCG et d'Herceptin, un médicament protéique actuellement utilisé pour traiter le cancer du sein. Autour du noyau EGCG-Herceptin se trouve une enveloppe contenant du PEG-EGCG.
Le thé vert est connu depuis longtemps pour ses propriétés antioxydantes, anti-cancer, propriétés anti-âge et anti-microbiennes. Un groupe de chercheurs de l'Institut de bioingénierie et de nanotechnologie (IBN) d'A*STAR a fait passer les bienfaits du thé vert à un niveau supérieur en utilisant l'un de ses ingrédients pour développer un système d'administration de médicaments, qui tue plus efficacement les cellules cancéreuses.
Ingrédient clé du thé vert, gallate d'épigallocatéchine (EGCG), est un antioxydant connu pour avoir des applications thérapeutiques dans le traitement de nombreux troubles dont le cancer.
En utilisant EGCG, Les chercheurs de l'IBN ont conçu avec succès des nanosupports capables de délivrer des médicaments et de tuer plus efficacement les cellules cancéreuses. Leurs travaux ont été publiés récemment dans la principale revue Nature Nanotechnologie .
« Les nombreux avantages pour la santé du thé vert nous ont inspirés à l'utiliser dans des systèmes d'administration de médicaments. C'est la première fois que le thé vert est utilisé comme matériau pour encapsuler et administrer des médicaments aux cellules cancéreuses. Notre nanosupport de thé vert ne fournit pas seulement des protéines médicaments plus efficacement aux cellules cancéreuses, la combinaison du support et du médicament a également considérablement réduit la croissance tumorale par rapport au médicament seul. Il s'agit d'une percée passionnante en nanomédecine, " a déclaré le directeur exécutif d'IBN, Professeur Jackie Y. Ying.
L'un des principaux défis de la chimiothérapie est de s'assurer que les médicaments sont administrés uniquement à la tumeur afin d'éviter de nuire aux tissus et organes sains environnants. Pour remédier à ce, les chercheurs ont concentré leurs efforts sur le développement de transporteurs de médicaments plus efficaces. Lorsqu'il est injecté dans le corps, ces porte-avions agissent comme des missiles à tête chercheuse, voyageant à travers le corps pour zoomer sur les cellules cibles où elles libéreront les médicaments anticancéreux.
Une pierre d'achoppement majeure dans la conception de supports plus efficaces pour les médicaments a été le rapport médicament/support. Spécifiquement, la capacité d'un transporteur particulier limite la quantité de médicament qu'il peut délivrer. Une thérapie efficace nécessiterait typiquement l'administration de quantités substantielles de vaisseaux d'encapsulation de médicament dans le corps. Malheureusement, les supports existants sont constitués de matériaux sans effet thérapeutique, et ils peuvent même provoquer des effets secondaires s'ils sont utilisés en grande quantité.
Pour résoudre ce problème, IBN a conçu un nanosupport thérapeutique pour l'administration de médicaments à l'aide de nouveaux composés dérivés de l'EGCG. Le noyau de ce support est constitué d'un oligomère d'EGCG (OEGCG), qui peut encapsuler des médicaments et des protéines, comme Herceptin, un médicament protéique actuellement utilisé pour traiter le cancer du sein. Du polyéthylène glycol (PEG)-EGCG a été utilisé pour former l'enveloppe de ce support. Ce nouveau composé est constitué de PEG, qui est une molécule "furtive" connue qui agit pour camoufler le porteur, l'empêchant d'être détecté et filtré hors du corps par le système immunitaire avant qu'il n'atteigne la tumeur. Des nanocomplexes micellaires de dimension inférieure à 100 nanomètres sont formés à partir du noyau OEGCG et de la coque PEG-EGCG, protéger le médicament protéique d'une protéolyse rapide et d'une clairance rénale, tout en permettant le ciblage tumoral.
L'équipe de recherche a mené des études animales pour évaluer les performances du système d'administration de protéines à base de thé vert d'IBN. L'étude a révélé que le nanocomplexe de thé vert d'IBN chargé d'Herceptin réduisait la croissance tumorale beaucoup plus efficacement que l'administration d'Herceptin seul. En utilisant le nouveau nanosupport, deux fois plus de médicament accumulé dans les cellules cancéreuses, indiquant une capacité améliorée de ciblage des tumeurs. À la fois, l'accumulation de médicament dans les autres organes a été considérablement réduite, de 70% dans le foie et les reins, et de 40 % dans le poumon.
"Nous avons développé un support à base de thé vert, dans lequel le porteur lui-même a montré un effet anticancéreux, et peut stimuler le traitement du cancer lorsqu'il est utilisé avec le médicament protéique. Contrairement à la thérapie conventionnelle, notre porteur de thé vert peut éradiquer plus de cellules cancéreuses, et accumulent beaucoup moins de médicaments dans les organes vitaux où ils pourraient provoquer des effets secondaires indésirables. Cette invention pourrait ouvrir la voie à un meilleur système d'administration de médicaments pour lutter contre le cancer, " a déclaré le Dr Motoichi Kurisawa, Chercheur principal IBN et chef d'équipe.
IBN a déposé un brevet sur son nanosupport de thé vert et développe cette technologie pour des applications cliniques. Les complexes micellaires à base de thé vert sont également à l'étude pour l'apport d'ingrédients actifs dans les produits de soins personnels et nutritionnels.