Dans une démarche semblable à l'ajout d'armes chimiques à une bombe incendiaire, Des chercheurs de l'Université Duke ont mis au point une méthode pour rendre un traitement contre le cancer prometteur à l'échelle nanométrique encore plus mortel pour les tumeurs.

L'invention permet à une couche extrêmement mince d'hydrogels (pensez aux lentilles de contact) d'être déposée à la surface de nanocoquilles, des particules d'une centaine de nanomètres de large conçues pour absorber la lumière infrarouge et générer de la chaleur. Lorsqu'il est chauffé, ces hydrogels spéciaux perdent leur teneur en eau et libèrent toutes les molécules (telles que les médicaments) piégées à l'intérieur.

En déposant les hydrogels sur des nanocoquilles qui brûlent les tumeurs et en chargeant le nouveau revêtement avec des médicaments chimiothérapeutiques, un redoutable coup de poing se forme.

La technique est décrite dans un article publié dans la revue ACS Science et ingénierie des biomatériaux le 13 juillet, 2015, qui a été mis en évidence comme un choix de l'éditeur ACS.

« L'idée est de combiner une thermothérapie destructrice de tumeurs avec une administration localisée de médicaments, afin que vous puissiez, espérons-le, avoir le traitement le plus efficace possible, " a déclaré Jennifer West, le professeur d'ingénierie de l'université de la famille Fitzpatrick à Duke, qui occupe des postes en génie biomédical, génie mécanique et science des matériaux, biologie cellulaire, et la chimie. "Et de nombreux médicaments chimiothérapeutiques se sont avérés plus efficaces dans les tissus chauffés, il y a donc une synergie potentielle entre les deux approches."

La thérapie photothermique est déjà testée pour plusieurs types de cancers dans des essais cliniques menés par Nanospectra Biosciences, Inc., une société West fondée. Les nanoshells sont réglés pour absorber la lumière proche infrarouge, qui passe sans danger à travers l'eau et les tissus. Les nanocoquilles, cependant, chauffer assez rapidement pour détruire les cellules, mais seulement là où la lumière brille.

En plus de pouvoir cibler avec précision des endroits spécifiques du corps avec la lumière, le traitement repose également sur le fait que les nanocoquilles ont tendance à s'accumuler dans une tumeur en raison de fuites vasculaires.

"Mais vous devez garder leur taille en dessous d'environ 500 nanomètres, " a déclaré West. "Nous avons dû proposer un nouveau processus pour créer un revêtement polymère très mince sur la surface de ces nanoparticules pour les maintenir sous ce seuil."

Dans la nouvelle étude, West et la doctorante Laura Strong ont chargé les nanocoquilles nouvellement revêtues d'un puissant médicament chimiothérapeutique et les ont livrées aux cellules tumorales en laboratoire. Le traitement a fonctionné comme prévu; les nanoshells se sont réchauffés et ont détruit la plupart des cellules tumorales tout en libérant les médicaments, qui a nettoyé les survivants. L'éradication complète de chaque cellule cancéreuse est extrêmement importante, car l'évasion même d'une seule cellule capable de métastaser pourrait s'avérer mortelle sur la route.

La prochaine étape du nouveau traitement contre le cancer consiste en des tests sur des animaux vivants. Pendant que ces expériences sont en cours, les essais sur l'homme sont encore dans au moins quelques années.

Mais la technologie ne doit pas se limiter à la thérapie contre le cancer.

"Les hydrogels peuvent libérer des médicaments juste au-dessus de la température corporelle, donc vous pourriez potentiellement regarder cela pour d'autres applications d'administration de médicaments où vous ne voulez pas nécessairement détruire le tissu, ", a déclaré West. "Vous pourriez faire un réchauffement plus doux et déclencher quand même la libération du médicament."