Des chercheurs de l'Université de l'Illinois envoient de minuscules nanoparticules chargées de médicaments en mission pour rechercher et détruire les cellules souches cancéreuses, les cellules insaisissables et rares qui peuvent provoquer la réapparition du cancer même lorsque des années se sont écoulées depuis que la tumeur initiale a été traitée.

Dans une étude menée par Dipanjan Pan, un professeur de bio-ingénierie de l'Illinois, les chercheurs ont conçu des nanoparticules qui se lient spécifiquement à une protéine qui marque la surface des cellules souches du cancer du sein. Le médicament niclosamide est encapsulé dans les particules - un médicament couramment prescrit dans le monde pour traiter les infections par le ténia, mais dans les cellules souches cancéreuses, il désactive les voies génétiques clés qui confèrent aux cellules les propriétés de type tige qui leur permettent de se développer et de se propager.

« Il est essentiel d'administrer des traitements pour les tumeurs déjà développées ; cependant, la survie à long terme et ne pas lui permettre de revenir sont tout aussi importants, " Pan a déclaré. "Nous voulons détruire les cellules qui sont cachées dans les tissus et faire revenir le cancer ou se propager à d'autres parties du corps."

Les cellules souches cancéreuses représentent une infime fraction des cellules d'une tumeur, mais il suffit d'un ou deux pour ensemencer une nouvelle tumeur, dit Pan. Le défi pour les médecins et les chercheurs n'est pas seulement de trouver ces cellules, mais en les traitant. Le groupe de Pan a créé des nanoparticules qui ciblent une protéine appelée CD44, qui n'apparaît qu'à la surface des cellules souches cancéreuses, et les a testés sur des tumeurs cancéreuses du sein dans des cultures cellulaires et sur des souris vivantes.

"Je les appelle" nanoparticules compatibles GPS, ' parce qu'ils recherchent uniquement les cellules qui ont des propriétés de cellules souches cancéreuses. Ensuite, ils s'accrochent aux cellules et délivrent le médicament, " dit Pan, également membre du corps professoral du Carle Illinois College of Medicine et du Beckman Institute for Advanced Science and Technology. "Au meilleur de nos connaissances, il s'agit de la première démonstration d'administration d'une thérapie ciblée sur les cellules souches cancéreuses avec une nanoparticule. »

Les chercheurs ont utilisé les nanoparticules pour délivrer du niclosamide, qui figure sur la liste des médicaments essentiels de l'Organisation mondiale de la santé, un index des médicaments les plus sûrs et les plus efficaces au monde. Le groupe de Pan a précédemment découvert que le niclosamide agit sur une voie de régulation génique particulière dans les cellules souches cancéreuses.

Dans la nouvelle étude publiée dans la revue Thérapeutique du cancer moléculaire , les cellules souches cancéreuses ont perdu leurs propriétés de type tige après traitement avec les nanoparticules ciblées contenant du niclosamide, les rendant moins capables de provoquer une récidive ou des métastases du cancer. Les chercheurs ont également constaté une diminution significative de la croissance globale des cellules cancéreuses, à la fois dans les cultures cellulaires et chez les souris.

En utilisant un médicament déjà approuvé et des nanoparticules faciles à fabriquer, Pan espère que ce système pourra devenir un traitement accessible et rentable pour prévenir la récidive du cancer chez les patients

« Nous avons volontairement utilisé un médicament extrêmement bon marché. Il est générique et nous pouvons le produire en masse à très grande échelle, " a déclaré Pan. " Les nanoparticules sont un polymère que nous pouvons fabriquer à grande échelle - il est hautement défini et cohérent, afin que nous sachions exactement ce que nous livrons. Le reste du processus n'est que de l'auto-assemblage."

« Ce travail est également important pour les futurs chercheurs travaillant dans le domaine des cellules souches cancéreuses, " a déclaré le chercheur postdoctoral Santosh Misra, le premier auteur de l'étude. "Nous avons décrit et confirmé les protéines et les gènes responsables des processus vitaux dans ces cellules, et cela ouvre de nouvelles voies pour faire de meilleures thérapies."

Les chercheurs travaillent à créer une thérapie combinée qui peut fournir des médicaments pour le cancer primitif, comme les chimiothérapies traditionnelles, ainsi que des agents ciblés pouvant traiter les cellules souches cancéreuses. Ils testent également le système de délivrance de médicaments à base de nanoparticules sur de grands modèles animaux pour le rapprocher de la clinique.