La plupart des tumeurs contiennent des régions à faible concentration en oxygène où les thérapies anticancéreuses basées sur l'action d'espèces réactives de l'oxygène sont inefficaces. Maintenant, Des scientifiques américains ont développé un nanomatériau hybride qui libère un promédicament générateur de radicaux libres à l'intérieur des cellules tumorales lors de l'activation thermique. Comme ils le rapportent dans le journal Angewandte Chemie , les radicaux libres détruisent les composants cellulaires même dans des conditions d'appauvrissement en oxygène, provoquant l'apoptose. Livraison, Libération, et l'action du matériau hybride peut être contrôlée avec précision.

De nombreux schémas de traitement du cancer bien établis sont basés sur la génération d'espèces réactives de l'oxygène (ROS), qui induisent l'apoptose des cellules tumorales. Cependant, ce mécanisme ne fonctionne qu'en présence d'oxygène, et les régions hypoxiques (appauvries en oxygène) dans le tissu tumoral survivent souvent au traitement à base de ROS. Par conséquent, Younan Xia du Georgia Institute of Technology et de l'Université Emory, Atlanta, ETATS-UNIS, et son équipe ont développé une stratégie pour livrer et libérer un promédicament générant des radicaux qui, lors de l'activation, endommage les cellules par un mécanisme radicalaire de type ROS, mais sans besoin d'oxygène.

Les auteurs ont expliqué qu'ils devaient se tourner vers le domaine de la chimie de polymérisation pour trouver un composé qui produit suffisamment de radicaux. Là, le composé azo AIPH est un initiateur de polymérisation bien connu. Dans les applications médicinales, il génère des radicaux alkyles libres qui causent des dommages à l'ADN et la peroxydation des lipides et des protéines dans les cellules, même dans des conditions hypoxiques. Cependant, l'AIPH doit être délivrée en toute sécurité aux cellules du tissu. Ainsi, les scientifiques ont utilisé des nanocages, dont les cavités étaient remplies d'acide laurique, un matériau dit à changement de phase (PCM) qui peut servir de support pour AIPH. Une fois à l'intérieur du tissu cible, l'irradiation par un laser proche infrarouge chauffe les nanocages, faisant fondre le PCM et déclenchant la libération et la décomposition de l'AIPH.

Ce concept a bien fonctionné, comme l'équipe l'a montré avec une variété d'expériences sur différents types de cellules et composants. Les globules rouges ont subi une hémolyse prononcée. Les cellules cancéreuses du poumon ont incorporé les nanoparticules et ont été gravement endommagées par la libération déclenchée du démarreur radical. Les filaments d'actine se sont rétractés et condensés après le traitement. Et les cellules cancéreuses du poumon ont montré une inhibition significative de leur taux de croissance, indépendamment de la concentration en oxygène.

Bien que les auteurs admettent que "l'efficacité doit encore être améliorée en optimisant les composants et les conditions impliquées, " ils ont démontré l'efficacité de leur système hybride pour tuer les cellules, également dans les endroits où le niveau d'oxygène est faible. Cette stratégie pourrait être très pertinente en nanomédecine, théranostic du cancer, et dans toutes les applications où une livraison ciblée et une libération contrôlée avec de superbes résolutions spatiales/temporelles sont souhaitées.