Figure 1 :Modèle schématique montrant la surface et la structure chimique du nanodiamant (ND) et de l'épirubicine (Epi), synthèse et agrégation du complexe Epirubicine-ND (EPND). ND représenté dans une structure octaèdre tronquée avec une charge de surface différente indiquée par une couleur. Groupe fonctionnel de surface ND indiqué, y compris le noyau benzénique, groupe carboxyle et groupe hydrogène. Squelette moléculaire représentant le carbone, Les atomes d'oxygène et d'azote dans la molécule Epi étaient indiqués en rouge.
Une étude menée par l'Université nationale de Singapour (NUS) a révélé que la fixation d'un médicament de chimiothérapie Epirubicin à des nanodiamants élimine efficacement les cellules souches cancéreuses chimiorésistantes. Les résultats ont d'abord été publiés en ligne dans ACS Nano , le journal officiel de l'American Chemical Society, en décembre 2014.
L'équipe de recherche, dirigé par le professeur adjoint Edward Chow, Chercheur principal junior au Cancer Science Institute of Singapore (CSI Singapour) à NUS, ont démontré l'utilisation de la nanotechnologie pour réutiliser les médicaments de chimiothérapie existants en tant qu'agents efficaces contre les cellules souches cancéreuses chimiorésistantes. chimiorésistance, qui est la capacité des cellules cancéreuses à échapper au traitement de chimiothérapie, est l'une des principales causes d'échec thérapeutique du cancer. Cellules souches cancéreuses, un type de cellule cancéreuse qui initie la formation de tumeurs, sont généralement plus résistants à la chimiothérapie que le reste de la tumeur en vrac, ce qui peut conduire à une récidive du cancer après un traitement de chimiothérapie. En tant que tel, il existe un vif intérêt pour le développement de nouveaux médicaments ou stratégies de traitement qui surmontent la chimiorésistance, en particulier dans les cellules souches cancéreuses.
Dans cette étude, l'épirubicine, un médicament chimiothérapeutique largement utilisé, était associée à des nanodiamants, des structures carbonées d'un diamètre d'environ cinq nanomètres, pour développer un complexe d'administration de médicaments nanodiamant-épirubicine (EPND). Les chercheurs ont découvert que si l'épirubicine standard ainsi que l'EPND étaient capables de tuer les cellules cancéreuses normales, seul EPND était capable de tuer les cellules souches cancéreuses chimiorésistantes et d'empêcher la formation de tumeurs secondaires dans des modèles de xénogreffe de cancer du foie.
Par rapport à d'autres approches telles que la thérapie combinatoire de médicaments de chimiothérapie avec des inhibiteurs des voies de chimiorésistance, livraison de médicaments de chimiothérapie existants avec des nanomatériaux, dans ce cas des nanodiamants, offrent une plus large gamme de protection dans un ensemble qui est à la fois plus sûr et plus efficace. L'étude a montré que l'administration d'épirubicine par des nanodiamants a permis à une dose normalement mortelle d'épirubicine de devenir une dose sûre et efficace. En tant que tel, l'administration de médicaments chimiothérapeutiques par des nanodiamants permet non seulement de tuer davantage les cellules souches cancéreuses chimiorésistantes, mais peut être une alternative utile pour les patients qui ne peuvent pas tolérer les effets secondaires toxiques des médicaments de chimiothérapie standard.
Par ailleurs, la polyvalence de la plate-forme d'administration de médicaments à base de nanodiamants ouvre la possibilité d'applications futures de nanodiamants telles que l'ajout d'autres médicaments similaires ainsi que des composants de ciblage actifs tels que des anticorps ou des peptides contre les protéines de surface des cellules tumorales pour une libération ciblée de médicaments. En outre, l'application d'un système d'administration de nanodiamants-médicaments ne se limite pas au cancer du foie. Il offre une approche prometteuse pour traiter un large éventail de cancers difficiles, en particulier ceux entraînés par les cellules souches cancéreuses chimiorésistantes.
En collaboration avec le professeur Dean Ho à l'Université de Californie à Los Angeles et le professeur Li Jianzhong à l'Université de Pékin, Le groupe de l'assistant du professeur Chow travaille à l'achèvement des travaux précliniques sur l'administration d'anthracycline par les nanodiamants et espère commencer les essais cliniques dans un proche avenir.
