Les chimistes de l'UT Southwestern Medical Center ont utilisé avec succès des nanoparticules synthétiques pour administrer des thérapies antitumorales à des foies malades atteints de cancer, un obstacle important que les scientifiques ont du mal à surmonter.
Le cancer du foie à un stade avancé est un défi majeur pour l'intervention thérapeutique. Les médicaments prometteurs pour le bon fonctionnement du foie peuvent provoquer une toxicité dévastatrice dans les foies cirrhotiques atteints de cancer, les chercheurs ont expliqué.
Les scientifiques de l'UT Southwestern ont conçu des nanoparticules synthétiques « dendrimères » capables de produire un effet suppresseur de tumeur sans endommager davantage le foie ou les tissus voisins. Les résultats apparaissent dans le journal, Actes de l'Académie nationale des sciences .
« Nous avons synthétisé des supports de dendrimères hautement efficaces qui peuvent administrer des médicaments aux cellules tumorales sans effets secondaires indésirables, même lorsque le foie cancéreux est consumé par la maladie, " a déclaré le Dr Daniel Siegwart, Professeur adjoint de biochimie et avec le Harold C. Simmons Comprehensive Cancer Center. "Nous avons découvert que l'efficacité nécessitait une combinaison d'un petit médicament à ARN qui peut supprimer la croissance du cancer et le porteur, résolvant ainsi un problème critique dans le traitement du cancer du foie agressif et fournissant un guide pour le développement futur de médicaments. »
Cancer primitif du foie, une conséquence chronique d'une maladie du foie, est l'une des principales causes de décès par cancer et un problème de santé mondial majeur. Chaque année aux États-Unis, à peu près 20, 000 hommes et 8, 000 femmes ont un cancer du foie, et le taux de survie à 5 ans n'est que de 17 %, selon les Centers for Disease Control and Prevention. Le pourcentage d'Américains atteints d'un cancer du foie augmente lentement depuis plusieurs décennies, avec des taux plus élevés chez les Asiatiques et chez les hommes hispaniques et afro-américains.
Critique pour comprendre ce problème, et développer la nouvelle thérapie, était une étroite collaboration entre le Dr Siegwart et le Dr Hao Zhu, Professeur adjoint au Children's Medical Center Research Institute de l'UT Southwestern, et un oncologue praticien.
« La maladie à un stade précoce peut être guérie par la chirurgie, mais il existe peu d'options pour les patients cirrhotiques atteints d'un cancer du foie avancé, " a déclaré le Dr Zhu, également professeur adjoint de médecine interne et de pédiatrie à l'UT Southwestern.
L'échec récent de cinq essais cliniques humains de phase III de médicaments à petites molécules pour traiter le carcinome hépatocellulaire - la forme la plus courante de cancer du foie - a incité les auteurs à développer des porteurs non toxiques et à explorer les thérapies "miARN" comme une alternative prometteuse. Les microARN (miARN) sont de courts acides nucléiques qui peuvent fonctionner comme des suppresseurs de tumeurs naturels, mais nécessitent des stratégies de livraison pour transporter ces gros, médicaments anioniques dans les cellules. À ce jour, aucun support existant n'a été en mesure de fournir une administration efficace au cancer du foie à un stade avancé sans toxicité amplifiée, ce qui annule l'effet recherché.
Pour résoudre ce problème, Les scientifiques de l'UTSW en ont synthétisé chimiquement plus de 1, 500 types différents de nanoparticules, qui a permis la découverte de composés de plomb qui pourraient fonctionner dans le foie cancéreux fortement compromis. Synthétique, les composés nanométriques artificiels appelés dendrimères ont permis de cribler différentes combinaisons de groupes chimiques, propriétés physiques, et la taille moléculaire, dit le Dr Siegwart. Cette approche a conduit à l'identification de dendrimères pour délivrer des miARN aux tumeurs hépatiques à un stade avancé avec une faible toxicité hépatique.
L'étude, menée dans des modèles murins génétiques atteints d'une forme très agressive de cancer du foie, ont démontré que les nanoparticules de miARN inhibaient la croissance tumorale et prolongeaient considérablement la survie.
L'équipe de recherche multidisciplinaire de l'UTSW comprenait le Dr Kejin Zhou, Liem Nguyen, Jason Miller, Dr Yunfeng Yan, Dr Petra Kos, Dr Hu Xiong, Lin Li, Dr Jing Hao, et Jonathan Minnig. Le groupe de recherche Siegwart utilise une approche de la chimie des matériaux pour relever les défis de la thérapie et du diagnostic du cancer. Le laboratoire se concentre actuellement sur le développement de matériaux améliorés pour une livraison efficace de siRNA, miARN, ARNm, et les stratégies CRISPR pour manipuler l'expression des gènes dans les tumeurs et développer la prochaine génération de thérapies contre le cancer.
