Une équipe internationale à laquelle participe un chercheur de l'UPM a montré qu'il est possible de détruire mécaniquement des cellules cancéreuses en faisant tourner des nanoparticules magnétiques qui s'y attachent en agrégats allongés.

Le travail du projet dirigé par le professeur Yu Cheng de l'Université de Tongji (Shanghai, Chine) avec la participation de l'Universidad Politécnica de Madrid (UPM) et d'autres institutions de divers pays a montré in vitro qu'il est possible d'induire avec une très grande efficacité la mort de cellules cancéreuses grâce à la force produite par le mouvement d'agrégats de nanoparticules magnétiques . Cette nouvelle étude, Publié dans Théranostique , combine les avantages de la taille nanométrique des particules individuelles et de la plus grande taille des agrégats pour produire une plus grande force nécessaire pour induire la mort cellulaire.

En raison de leurs propriétés singulières, les scientifiques ont recherché des applications thérapeutiques utilisant des nanoparticules magnétiques, en particulier pour les systèmes d'administration de médicaments et les traitements d'hyperthermie pour les tumeurs. Dans la nouvelle étude, les particules augmentent leur température lorsqu'elles sont soumises à un champ magnétique qui atteint des valeurs pouvant entraîner la mort des cellules cancéreuses.

Il existe d'autres études qui ont développé des applications pour réduire le risque d'infections sur les implants et les prothèses et favoriser la croissance des tissus. Le but de cette étude était la production de forces suffisamment élevées pour conduire à la destruction mécanique des cellules cancéreuses.

La technique de fonctionnalisation permet aux chercheurs de modifier la surface des nanoparticules en les enrobant de molécules spécifiques afin de rejoindre certains types de cellules. En cas de traitement du cancer, les nanoparticules sont recouvertes de molécules qui rejoignent spécifiquement des protéines exprimées majoritairement dans les cellules cancéreuses et non dans les cellules saines.

Cette recherche a utilisé cette méthode pour traiter les cellules cancéreuses in vitro. Il a été prouvé que les cellules internalisent les nanoparticules fonctionnalisées, principalement en lysosomes, qui sont des organites à petites cellules. L'application d'un champ magnétique externe relativement faible entraîne la formation d'agrégats de nanoparticules allongés.

Finalement, sous un champ magnétique tournant à basse fréquence, les chercheurs ont réalisé le mouvement d'agrégats de nanoparticules qui produisent des forces suffisamment élevées pour briser la membrane des lysosomes et la membrane cellulaire, induisant la mort des cellules cancéreuses avec une très grande efficacité.

Des travaux antérieurs avaient utilisé des nanoparticules individuelles ou des particules de taille micrométrique (mille fois plus grosses que les nanoparticules) pour endommager mécaniquement les cellules cancéreuses. Selon le chercheur Gustavo Plaza, cette nouvelle étude combine les propriétés de l'échelle nanométrique pour atteindre les cellules cancéreuses et la plus grande taille des agrégats pour produire des forces plus élevées.