Malgré des améliorations au cours des dernières décennies grâce à la chirurgie, chimiothérapie et radiothérapie, un traitement curatif prévisible pour le gliome n'existe pas encore. De nouvelles informations sur les mutations génétiques spécifiques qui surviennent dans cette forme souvent mortelle de cancer du cerveau ont mis en évidence le potentiel de la thérapie génique, mais il est très difficile de transmettre efficacement des gènes toxiques ou manquants aux cellules cancéreuses du cerveau. Maintenant, Les chercheurs de Johns Hopkins rapportent qu'ils ont utilisé des nanoparticules pour administrer avec succès une nouvelle thérapie aux cellules de gliome dans le cerveau de rats, prolonger leur vie. Une ébauche de l'étude est parue cette semaine sur le site de la revue ACS Nano .
Des recherches antérieures sur des souris ont révélé que les nanoparticules porteuses de gènes peuvent être absorbées par les cellules cancéreuses du cerveau, et les gènes peuvent alors être activés. Cependant, c'est la première fois que ces nanoparticules biodégradables tuent efficacement les cellules cancéreuses du cerveau et prolongent la survie des animaux.
Pour leurs études, l'équipe de Johns Hopkins a conçu et testé une variété de nanoparticules fabriquées à partir de différents polymères, ou plastiques. Lorsqu'ils ont trouvé un bon candidat capable de transmettre des gènes aux cellules cancéreuses du cerveau de rat, ils ont rempli les nanoparticules d'ADN codant pour une enzyme, virus de l'herpès simplex de type 1 thymidine kinase (HSVtk), qui transforme un composé avec peu d'effet en une thérapie puissante qui tue les cellules cancéreuses du cerveau. Lorsqu'il est combiné avec le composé, appelé ganciclovir, ces nanoparticules chargées étaient efficaces à 100 pour cent pour tuer les cellules de gliome cultivées dans des boîtes de laboratoire.
"Nous avons ensuite évalué le système chez des rats atteints de gliome et avons découvert qu'en utilisant une méthode appelée délivrance intracrânienne améliorée par convection, nos nanoparticules pourraient pénétrer complètement dans toute la tumeur après une seule injection, " dit Jordan Green, Doctorat, professeur agrégé de génie biomédical et d'ophtalmologie à Johns Hopkins. "Lorsqu'il est associé à l'administration systémique de ganciclovir, les rats atteints de gliome malin ont vécu significativement plus longtemps que les rats qui n'ont pas reçu ce traitement.
En plus de révéler que les nanoparticules polymères biodégradables représentent un mode prometteur de livraison de gènes pour le gliome, les résultats montrent que l'administration d'ADN non viral de HSVtk combinée à l'administration de ganciclovir a de puissants effets antitumoraux. "À ce jour, ce type de système n'a été utilisé chez l'homme que par des méthodes virales de délivrance de gènes, dont les profils de sécurité sont encore largement débattus, " dit Betty Tyler, professeur agrégé de neurochirurgie à Johns Hopkins. "Des études supplémentaires sont nécessaires pour voir si ces nanoparticules pourraient également fournir efficacement d'autres gènes antitumoraux pour le traitement des tumeurs cérébrales ainsi que des cancers systémiques."
Green a également noté que des études supplémentaires sur l'innocuité et l'efficacité sont nécessaires avant que le traitement ne se rende à la clinique. "On ne sait pas non plus quelles sont les combinaisons de gènes idéales qui devraient être délivrées à l'aide de ce système de délivrance de nanoparticules, " dit-il. " Nous irons de l'avant en évaluant cette technologie dans d'autres modèles animaux de cancer du cerveau. "
Dans sa forme actuelle, Green envisage que les nanoparticules seraient administrées localement dans le cerveau pendant la chirurgie couramment utilisée pour traiter le gliome. À l'avenir, ces nanoparticules pourraient être administrées de manière systémique plutôt que directement dans le cerveau. « Nous sommes encouragés par ces résultats prometteurs et sommes impatients d'optimiser la distribution intracrânienne de cette nouvelle stratégie de thérapie génique par nanoparticules, " dit Tyler.
