Une équipe de chercheurs dirigée par des scientifiques de Caltech a montré que les nanoparticules peuvent fonctionner pour cibler les tumeurs tout en évitant les tissus sains adjacents chez les patients cancéreux humains.

« Notre travail montre que cette spécificité, comme démontré précédemment dans les études animales précliniques, peut en effet survenir chez l'homme, " déclare le directeur de l'étude Mark E. Davis, le professeur Warren et Katharine Schlinger de génie chimique à Caltech. "La capacité de cibler les tumeurs est l'une des principales raisons d'utiliser des nanoparticules comme thérapeutique pour traiter les tumeurs solides."

Les résultats, publié en ligne la semaine du 21 mars, 2016 dans la revue Actes de l'Académie nationale des sciences , démontrer que les thérapies à base de nanoparticules peuvent agir comme un « médicament de précision » pour cibler les tumeurs tout en laissant intacts les tissus sains.

Dans l'étude, Davis et ses collègues ont examiné les tumeurs gastriques de neuf patients humains avant et après la perfusion d'un médicament, la camptothécine, chimiquement lié à des nanoparticules d'environ 30 nanomètres.

"Nos nanoparticules sont si petites que si l'on augmentait la taille à celle d'un ballon de football, l'augmentation de taille serait du même ordre que de passer d'un ballon de football à la planète Terre, " dit Davis, qui est également membre du City of Hope Comprehensive Cancer Center à Duarte, Californie, où l'essai clinique a été mené.

L'équipe a découvert que 24 à 48 heures après l'administration des nanoparticules, ils s'étaient localisés dans les tissus tumoraux, libéré leur cargaison de drogue, et le médicament avait pour effet biologique d'inhiber deux protéines impliquées dans la progression du cancer. D'importance égale, les nanoparticules et le médicament étaient absents des tissus sains adjacents aux tumeurs.

Les nanoparticules sont conçues pour être des véhicules d'administration flexibles. « Nous pouvons attacher différents médicaments aux nanoparticules, et en modifiant la chimie de la liaison liant le médicament à la nanoparticule, nous pouvons modifier le taux de libération du médicament pour qu'il soit plus rapide ou plus lent, " dit Andrew Clark, un étudiant diplômé du laboratoire de Davis et le premier auteur de l'étude.

Davis dit que les découvertes de son équipe suggèrent qu'un phénomène connu sous le nom d'effet de perméabilité et de rétention améliorées (EPR) est à l'œuvre chez l'homme. Dans l'effet EPR, les vaisseaux sanguins anormaux qui sont « plus perméables » que les vaisseaux sanguins normaux dans les tissus sains permettent aux nanoparticules de se concentrer préférentiellement dans les tumeurs. Jusqu'à maintenant, l'existence de l'effet EPR n'a été prouvée de manière concluante que dans des modèles animaux de cancers humains.

"Nos résultats ne prouvent pas l'effet EPR chez l'homme, mais ils sont tout à fait cohérents avec cela, ", dit Davis.

Les résultats pourraient également aider à ouvrir la voie à des cocktails de médicaments anticancéreux plus efficaces qui peuvent être adaptés pour lutter contre des cancers spécifiques et qui laissent les patients avec moins d'effets secondaires.

"À l'heure actuelle, si un médecin veut utiliser plusieurs médicaments pour traiter un cancer, ils ne peuvent souvent pas le faire parce que les effets toxiques cumulatifs des médicaments ne seraient pas tolérés par le patient, " dit Davis. "Avec des nanoparticules ciblées, vous avez beaucoup moins d'effets secondaires, il est donc prévu que la combinaison de médicaments puisse être sélectionnée en fonction de la biologie et de la médecine plutôt que des limites des médicaments. »