Être capable de détecter tôt si une thérapie anticancéreuse fonctionne pour un patient peut influencer le cours du traitement et améliorer les résultats et la qualité de vie. Cependant, méthodes de détection conventionnelles, telles que les tomodensitogrammes, La tomodensitométrie et l'IRM - ne peuvent généralement pas détecter si une tumeur diminue tant qu'un patient n'a pas reçu plusieurs cycles de traitement.

Une nouvelle technique développée dans des modèles précliniques par des chercheurs du Brigham and Women's Hospital (BWH) offre une nouvelle approche et une lecture de l'efficacité de la chimiothérapie en aussi peu que huit heures après le traitement. La technologie peut également être utilisée pour surveiller l'efficacité de l'immunothérapie. En utilisant une nanoparticule qui délivre un médicament puis émet une fluorescence verte lorsque les cellules cancéreuses commencent à mourir, les chercheurs ont pu visualiser si une tumeur est résistante ou sensible à un traitement particulier beaucoup plus tôt que les méthodes cliniques actuellement disponibles.

Les conclusions de l'équipe sont publiées en ligne cette semaine dans The Actes de l'Académie nationale des sciences .

« En utilisant cette approche, les cellules s'illuminent dès qu'un médicament anticancéreux commence à agir. Nous pouvons déterminer si une thérapie anticancéreuse est efficace dans les heures suivant le traitement, " a déclaré l'auteur co-correspondant Shiladitya Sengupta, Doctorat, chercheur principal dans la division de bio-ingénierie de BWH. "Notre objectif à long terme est de trouver un moyen de surveiller les résultats très tôt afin de ne pas administrer de médicament de chimiothérapie aux patients qui n'y répondent pas."

La nouvelle technique tire parti du fait que lorsque les cellules meurent, une enzyme particulière connue sous le nom de caspase est activée. Les chercheurs ont conçu un « élément de journaliste » qui, en présence de caspase activée, brille en vert. L'équipe a ensuite testé s'ils pouvaient utiliser les nanoparticules rapporteurs pour distinguer les tumeurs sensibles aux médicaments et résistantes aux médicaments. En utilisant des nanoparticules chargées de médicaments anticancéreux, l'équipe a testé un agent chimiothérapeutique commun, paclitaxel, dans un modèle préclinique de cancer de la prostate et, séparément, une immunothérapie qui cible PD-L 1 dans un modèle préclinique de mélanome. Dans les tumeurs sensibles au paclitaxel, l'équipe a constaté une augmentation d'environ 400 % de la fluorescence par rapport aux tumeurs qui n'étaient pas sensibles au médicament. L'équipe a également constaté une augmentation significative du signal fluorescent dans les tumeurs traitées avec les nanoparticules anti-PD-L1 après cinq jours.

"Nous avons démontré que cette technique peut nous aider à visualiser et mesurer directement la réactivité des tumeurs aux deux types de médicaments, " a déclaré l'auteur co-correspondant Ashish Kulkarni, un instructeur dans la division de génie biomédical à BWH. "Techniques actuelles, qui reposent sur des mesures de la taille ou de l'état métabolique de la tumeur, sont parfois incapables de détecter l'efficacité d'un agent immunothérapeutique car le volume de la tumeur peut en fait augmenter lorsque les cellules immunitaires commencent à affluer pour attaquer la tumeur. Reporter des nanoparticules, cependant, peut nous donner une lecture précise de la mort ou non des cellules cancéreuses. »

Les chercheurs envisagent désormais de se concentrer sur la conception de radiotraceurs utilisables chez l'homme, et des tests d'innocuité et d'efficacité seront nécessaires avant que la technique actuelle puisse être traduite en applications cliniques. Sengupta, Kulkarni et leurs collègues travaillent activement sur ces étapes afin de faire avancer l'objectif du laboratoire d'améliorer la gestion et le traitement du cancer à l'aide de la nanotechnologie.