Une équipe de recherche de la Mayo Clinic a développé un nouveau type de nanoparticule anticancéreuse visant à réduire les tumeurs cancéreuses du sein, tout en prévenant la récurrence de la maladie. Dans l'étude, publié aujourd'hui dans Nature Nanotechnologie , les souris qui ont reçu une injection avec la nanoparticule ont montré une réduction de 70 à 80 pour cent de la taille de la tumeur. Plus important encore, les souris traitées avec ces nanoparticules ont montré une résistance à une future récidive tumorale, même lorsqu'il est exposé à des cellules cancéreuses un mois plus tard.

Les résultats montrent que la nanoparticule nouvellement conçue a produit de puissantes réponses immunitaires anti-tumorales aux cancers du sein HER2-positifs. Les cancers du sein avec des niveaux plus élevés de protéine HER2 sont connus pour se développer de manière agressive et se propager plus rapidement que ceux sans la mutation.

"Dans cette étude de preuve de concept, nous avons été stupéfaits de constater que les animaux traités avec ces nanoparticules présentaient un effet anticancéreux durable, " dit Betty Y.S. Kim, MARYLAND., Doctorat., chercheur principal, et un neurochirurgien et neuroscientifique spécialisé dans les tumeurs cérébrales sur le campus de la Mayo Clinic en Floride. "Contrairement aux immunothérapies anticancéreuses existantes qui ne ciblent qu'une partie du système immunitaire, nos nanomatériaux conçus sur mesure engagent activement l'ensemble du système immunitaire pour tuer les cellules cancéreuses, incitant le corps à créer son propre système de mémoire pour minimiser la récidive tumorale. Ces nanomédicaments peuvent être étendus pour cibler différents types de cancer et d'autres maladies humaines, y compris les troubles neurovasculaires et neurodégénératifs.

L'équipe du Dr Kim a développé la nanoparticule, qu'elle a nommé "Multivalent Bi-specific Nano-Bioconjugate Engager, " une technologie brevetée avec Mayo Clinic Ventures, une branche de commercialisation de la Mayo Clinic. Il est recouvert d'anticorps qui ciblent le récepteur HER2, une molécule commune trouvée sur 40 pour cent des cancers du sein. Il est également recouvert de molécules qui engagent deux facettes distinctes du système immunitaire du corps. La nanoparticule se concentre sur la tumeur en reconnaissant HER2, puis aide les cellules immunitaires à identifier les cellules tumorales pour les attaquer.

Les molécules attachées à la nanoparticule stimulent le corps non spécifique, nettoyer les cellules (appelées macrophages et phagocytes) du système immunitaire qui engloutissent et détruisent tout corps étranger. La conception de la nanoparticule incite ces cellules à apparaître en abondance et à éliminer les cellules cancéreuses anormales. Ces cellules de nettoyage transmettent ensuite des informations sur les cellules cancéreuses aux cellules T hautement spécialisées du système immunitaire qui aident à éradiquer les cellules cancéreuses restantes, tout en maintenant une mémoire de ces cellules pour prévenir la récidive du cancer. C'est l'établissement d'une mémoire de lutte contre la maladie dans les cellules qui rend la nanoparticule similaire à un vaccin contre le cancer. Finalement, les propres cellules du corps deviennent capables de reconnaître et de détruire les tumeurs récurrentes.

Depuis la fin des années 1990, le domaine de la nanomédecine s'est concentré sur le développement de nanoparticules en tant que simples véhicules d'administration de médicaments pouvant propulser les médicaments de chimiothérapie vers les tumeurs. Un écueil est que le corps a tendance à purger les particules avant qu'elles n'atteignent leur destination.

"Notre étude représente un nouveau concept de conception de nanomédecine qui peut interagir activement avec les cellules immunitaires de notre corps et moduler leurs fonctions pour traiter les maladies humaines, " dit le Dr Kim. " Il s'appuie sur les développements récents de l'immunothérapie anticancéreuse, qui ont réussi à traiter certains types de tumeurs ; cependant, la plupart des immunothérapies développées jusqu'à présent n'exploitent pas la puissance de l'ensemble du système immunitaire. Nous avons développé une nouvelle plate-forme qui atteint les cellules tumorales et recrute également des cellules de nettoyage abondantes pour une réponse immunitaire pleinement puissante. »

De futures études en laboratoire exploreront la capacité de la nanoparticule à prévenir la récurrence à long terme des tumeurs, y compris des métastases sur des sites distants de la tumeur primitive. Quoi de plus, la nanoparticule est conçue pour être modulaire, ce qui signifie qu'il peut transporter des molécules pour lutter contre d'autres types de maladies. « Cette approche, espérons-le, ouvrira de nouvelles portes dans la conception de nouvelles immunothérapies basées sur la nanomédecine, " elle dit.