L'imagerie par anticorps d'une forme particulièrement agressive de cancer du sein est en cours d'essais cliniques dans le monde entier, mais le chemin de l'essai à l'application se heurte à un obstacle majeur :la sécurité.

Les inquiétudes découlent du ciblage inefficace des tumeurs, qui peut entraîner une accumulation dans la moelle osseuse, foie et reins de la matière radioactive nécessaire à l'imagerie. Les efforts récents se sont concentrés sur des véhicules d'administration à l'échelle nanométrique avec des composants immunitaires, mais ces véhicules sont souvent encore trop gros (20 nanomètres ou plus) pour une clairance rénale après imagerie.

Ulrich Wiesner, le professeur Spencer T. Olin d'ingénierie en science et ingénierie des matériaux à l'Université Cornell, en collaboration avec le Dr Michelle Bradbury du Memorial Sloan Kettering Cancer Center (MSKCC) et Weill Cornell Medicine, a proposé une nouvelle approche utilisant des nanoparticules de silice ultra petites, mieux connues sous le nom de « points Cornell » (ou points C) - inventée dans son laboratoire il y a plus d'une douzaine d'années.

Leur équipe, comprenant des chercheurs de la société pharmaceutique MedImmune, a équipé les points C de fragments d'anticorps. Parce que les conjugués résultants sont plus petits que 8 nanomètres, ces points C permettent une clairance rénale tout en atteignant la spécificité nécessaire pour un ciblage efficace de la tumeur.

Ils rapportent leur découverte dans "Ultrasmall Targeted Nanoparticles with Engineered Antibody Fragments for Imaging Detection of HER2-Overexpressing Breast Cancer, " publié le 8 octobre dans Communication Nature . Feng Chen, chercheur principal au MSKCC, et Kai Ma, chercheur postdoctoral au laboratoire Wiesner, sont co-auteurs principaux.

Wiesner a déclaré que cette recherche crée "une toute nouvelle piste" pour utiliser des fragments d'anticorps pour un certain nombre de maladies, cancer en particulier, et pour le diagnostic ainsi que pour l'administration de médicaments, lorsqu'ils sont combinés en une seule entité également connue sous le nom de « théranostique ».

"C'est la première fois que nous travaillons avec ces fragments d'anticorps, " Wiesner a dit, « exploitant ainsi la puissance des anticorps dans la lutte contre le cancer ».

Les points Cornell et leur nouvelle génération, appelés « points Cornell prime, " ou simplement les points C' - ont évolué depuis que Wiesner et son groupe les ont introduits en 2005 et depuis, en collaboration avec Bradbury, un premier essai clinique les a jugés sans danger pour l'homme en 2014. Il y a deux ans, il a été démontré que les points ont la capacité non seulement de détecter les cellules cancéreuses, mais aussi d'être auto-thérapeutiques, ce qui les tue réellement.

Cette dernière recherche remet les points C dans le rôle de détecteur de cancer, mais ajoute un "tumoral finder" sous la forme d'un fragment d'anticorps. Ils ont utilisé un fragment particulier de l'anticorps en forme de Y, par opposition à la molécule entière, pour maintenir le point C' dans le seuil de taille pour la clairance rénale.

La cible :le cancer du sein HER2-positif, plus agressif et mortel que le cancer HER2-négatif, ce qui en fait une cible attrayante pour de nouveaux diagnostics et thérapies. Dans la complicité, MedImmune a conçu un fragment d'anticorps spécifiquement pour cibler la protéine HER2 et un site de conjugaison n'interférant pas avec son activité de liaison. Les groupes de Wiesner et Bradbury, pendant ce temps, travaillé ensemble pour le fixer à la surface du point C' pour maintenir le conjugué global en dessous de 8 nanomètres de diamètre.

Le point lui-même a été synthétisé d'une manière qui lui a donné cinq fonctions distinctes, le tout dans sa taille ultrapetite de 6 à 7 nanomètres.

Le ciblage in vitro et in vivo (souris) des cellules cancéreuses du sein HER2-positives a été couronné de succès, avec une absorption tumorale in vivo des points injectés aussi élevée que 17,2 %, le plus élevé que Wiesner et Bradbury ont atteint dans toutes leurs recherches sur les points C.

"L'injection circule dans le sang et doit s'échapper du système vasculaire, doit diffuser à travers le tissu conjonctif, doit s'associer à la tumeur puis pénétrer dans le corps de la tumeur, " Wiesner a déclaré. "Nous voulons 100 pour cent, tout le monde veut 100 pour cent. Mais quand vous considérez toutes les autres choses qui rivalisent pour le véhicule ailleurs dans le corps, 17%, ce n'est pas si petit."

Bradbury, qui, avec Wiesner, dirige le MSK-Cornell Center for Translation of Cancer Nanomedicines, appelle le point C' un "changeur de jeu" dans l'administration de médicaments à base de nanoparticules.

"Ces résultats de recherche sont très excitants, " elle a dit, "comme ils suggèrent que nous pourrions spécifiquement fournir une variété de thérapies à petites molécules - chimiothérapie, les inhibiteurs et la radiothérapie, sans la toxicité généralement trouvée en utilisant des sondes à particules plus grosses. »