Des chercheurs de l'État de Caroline du Nord ont développé une nouvelle arme potentielle dans la lutte contre le cancer :un vecteur de médicament en forme de marguerite qui est plusieurs milliers de fois plus petit que le point à la fin de cette phrase.

Une fois injecté dans la circulation sanguine, des millions de ces « nanodaisies » se faufilent à l'intérieur des cellules cancéreuses et libèrent un cocktail de médicaments pour les détruire de l'intérieur. L'approche est plus précise que les méthodes conventionnelles, et il peut également s'avérer plus efficace. En veillant à ce que les médicaments anticancéreux atteignent leur cible de manière contrôlée, doses coordonnées, Les nanomarguerites pourraient réduire les effets secondaires de la chimiothérapie traditionnelle.

"En utilisant un nanosupport pour contenir deux médicaments différents, nous pouvons potentiellement réduire leur dose et leur toxicité, " a déclaré le Dr Zhen Gu, professeur adjoint au département conjoint de génie biomédical de l'État de Caroline du Nord et de l'UNC-Chapel Hill. "Et en attendant, leur efficacité anticancéreuse est renforcée."

Les nanosupports sont fabriqués à partir d'un polymère appelé polyéthylène glycol (PEG), auquel les chercheurs attachent la camptothécine (CPT), un médicament anticancéreux, comme des grappes de raisin sur une vigne. Un deuxième médicament, doxorubicine, flotte également en solution autour du PEG.

Les deux médicaments sont hydrophobes, ce qui signifie qu'ils n'aiment pas l'eau et s'en éloignent. CHEVILLE, bien que, est hydrophile :lorsqu'il est exposé à l'eau, il s'étire pour maximiser le contact, tandis que les joints en forme de T qui maintiennent le remorqueur CPT dans la direction opposée et se replient vers l'intérieur. Les médicaments anticancéreux se retrouvent ainsi glissés dans une enveloppe protectrice de PEG. Le nanosupport résultant a la forme d'une fleur, d'où le terme « nanodaisy ».

"L'idée est venue d'une réflexion active sur le repliement des protéines dans la nature, " a noté Gu, se référant à la façon dont les acides aminés peuvent s'assembler en des milliers de formes différentes. "C'est une sorte de design bio-inspiré."

Une fois plié, les nanomarguerites sont ensuite injectées dans la circulation sanguine et absorbées par des cellules cancéreuses involontaires, qui sont suffisamment poreuses pour les laisser entrer. Les enveloppes extérieures de PEG des nanomarguerites protègent leur charge utile de médicaments et les empêchent de fuir prématurément.

La conception de la nanodaisy garantit également que les deux médicaments anticancéreux se libèrent à des vitesses complémentaires lorsque leur porteur se sépare à l'intérieur de la cellule cancéreuse. Chaque médicament inhibe différentes enzymes dans la cellule, et ils travaillent en tandem pour prévenir ou retarder le développement de la résistance aux médicaments.

Le résultat est que les médicaments lancent une attaque contre le cancer qui est plus étroitement coordonnée et ciblée que les cocktails de médicaments traditionnels.

Jusque là, des tests in vivo sur des souris ont montré que cette approche produit une accumulation significative de médicaments dans les sites tumoraux au lieu des organes sains. Gu a noté que les tests in vitro avaient également démontré le potentiel des nanomarguerites pour cibler efficacement différents types de cancer.

"Il a montré un large effet destructeur pour une variété de lignées cellulaires cancéreuses, y compris la leucémie, cancers du sein et du poumon, " il a dit.

Gu a dirigé d'autres recherches qui ont abouti à un "cocon" bio-inspiré qui incite les cellules à consommer des médicaments anticancéreux et à un nano-réseau injectable qui contrôle la glycémie chez les diabétiques. Il est soutenu par le corps professoral, personnel et doctorat étudiants du département mixte de génie biomédical, un partenariat entre NC State et UNC-Chapel Hill qui s'attaque aux problèmes biomédicaux urgents.

La prochaine étape pour les nanomarguerites est les tests précliniques pour déterminer si elles pourraient être prêtes à combattre le cancer chez l'homme.

Pour Gu, cette perspective a une signification personnelle :son père a reçu un diagnostic de cancer alors que Gu était encore dans l'utérus. Quand les amis et la famille sont venus consoler la mère de Gu, elle leur a dit que le bébé qu'elle portait pourrait un jour aider à traiter le cancer.

"Je ne veux pas dire que c'est une mission, mais c'est une passion qui m'anime, " expliqua Gu. " Avant de venir aux États-Unis, J'ai fait des recherches sur la conduite des plastiques pour les appareils électroniques. Quand je me suis lancé dans les traitements contre le cancer avec la nanotechnologie, c'est à ce moment-là que ma mère est devenue vraiment excitée par mon travail."