Suivre le cheminement des médicaments de chimiothérapie en temps réel et au niveau cellulaire pourrait révolutionner les soins contre le cancer et aider les médecins à comprendre pourquoi deux patients pourraient réagir différemment au même traitement.
Des chercheurs de l'Ohio State University ont trouvé un moyen d'allumer un médicament anticancéreux courant afin de voir où va la chimio et combien de temps il faut pour y arriver.
Ils ont mis au point une technique organique pour créer cette étoile directrice scientifique et, ce faisant, ont ouvert une nouvelle frontière dans leur domaine. Les efforts précédents ont été limités par des colorants qui se fanent rapidement et par des éléments toxiques, en particulier les métaux.
Une étude publiée cette semaine dans la revue Nature Nanotechnologie a mis en lumière deux réalisations inédites. D'abord, les chercheurs ont créé une molécule luminescente, appelé peptide et composé de deux acides aminés. Ensuite, ils ont relié cette lumière au médicament contre le cancer afin qu'il révèle l'arrivée de la chimio dans les cellules.
"C'est très important pour la médecine personnalisée. Nous voulons vraiment voir ce qui se passe lorsque nous donnons des médicaments de chimiothérapie et ce travail ouvre la voie à cette entreprise passionnante, " a déclaré le Dr Mingjun Zhang, le professeur de génie biomédical qui a dirigé l'étude.
Les ingénieurs biomédicaux s'efforcent de trouver des techniques qui se comportent naturellement dans le corps et qui s'en vont sans nuire. Cette recherche est prometteuse pour faire exactement cela, car le peptide devrait facilement coexister avec les cellules humaines et partir aussi inoffensif qu'il est entré.
"Vous pouvez combiner votre drogue avec ce véhicule luminescent, " a dit Zhang à propos de la minuscule particule fluorescente conçue dans son laboratoire. " Composé d'acides aminés naturels, la nanoparticule est intrinsèquement biocompatible. Nos machines biologiques peuvent facilement s'en occuper."
Ce travail a été effectué dans des boîtes de Pétri dans le laboratoire de Zhang et des travaux sur les animaux sont actuellement en cours.
Dans le corps ou les tissus d'un animal ou d'une personne, les scientifiques observeraient le signal fluorescent avec un système de détection optique, il a dit.
Zhang et ses collègues ont pris leur peptide en sandwich dans un médicament de chimiothérapie commun afin que sa lumière soit cachée jusqu'à ce que les deux éléments se séparent en pénétrant dans les cellules.
Zhang était particulièrement ravi de voir que le peptide bleu, qui peut être vu sous la lumière ultraviolette, a maintenu sa luminescence pendant de longues périodes. Les travaux antérieurs pour suivre les médicaments utilisant des colorants organiques ont été entravés par leur tendance à s'estomper avec le temps.
"Vous pouvez l'étiqueter et vous pouvez l'attacher à un médicament et voir où va le médicament et quand il est libéré, " dit Zhang.
Et il se pourrait que le progrès biomédical puisse donner aux patients et à leurs médecins des informations sur l'efficacité et la rapidité d'action d'un médicament pour eux.
"Peut-être que pour certaines personnes un médicament fait effet en quelques minutes et pour quelqu'un d'autre c'est des heures et pour quelqu'un d'autre il ne fait jamais effet, " dit Zhang.
L'équipe de recherche a utilisé la doxorubicine, un médicament de chimiothérapie largement utilisé, pour leur travail de laboratoire, mais la découverte pourrait s'appliquer à différents types de traitements.
Une meilleure compréhension de l'interaction complexe des cellules et des médicaments est essentielle au développement de traitements parfaitement adaptés à chaque patient.
Les travaux de l'Ohio State s'appuient sur des recherches qui ont valu à un trio de scientifiques le prix Nobel de chimie 2008. Leurs travaux sur la protéine fluorescente verte trouvée dans les méduses ont conduit à la découverte que les scientifiques pouvaient éclairer l'activité au niveau cellulaire qui avait été auparavant enveloppée de mystère.
