Une étude récente, affilié à l'Institut national des sciences et technologies d'Ulsan en Corée du Sud (UNIST) a introduit un nouveau système d'administration ciblée de médicaments dans la lutte contre le cancer.

Une équipe de chercheurs, affilié à UNIST a récemment introduit un nouveau système d'administration ciblée de médicaments qui peut améliorer les propriétés pharmacologiques et thérapeutiques des traitements conventionnels du cancer. La nouvelle technologie a considérablement amélioré la sécurité et l'efficacité grâce à l'utilisation du bouclier corona protéique construit de manière supramoléculaire comme agent de ciblage en régulant les interfaces entre les nanoparticules et les systèmes biologiques.

Cette percée a été menée conjointement par le professeur Ja-Hyoung Ryu, Professeur Sebyung Kang, et le professeur Chaekyu Kim de la Faculté des sciences de la vie de l'UNIST. Leurs conclusions ont été publiées en ligne dans Communication Nature (SI :12.353) le 31 octobre 2018.

Le système d'administration de médicaments ciblés fait référence à la méthode qui transporte sélectivement les médicaments vers les tissus ciblés, organes, et les cellules à travers une variété de transporteurs de médicaments. Bien que des dizaines de milliers de systèmes d'administration de médicaments aient été développés, l'effet a été minime. C'est parce que des centaines de protéines dans le corps adhèrent au système d'administration du médicament (phénomène corona protéique). A cause de ce phénomène, même lorsque le médicament atteint une cible telle qu'une cellule cancéreuse, l'efficacité du traitement est très faible, et d'autres effets secondaires ont été observés, ce qui peut provoquer des effets secondaires toxiques.

"Il a été rapporté qu'il est possible d'atténuer l'impact de la couronne protéique sur l'administration de médicaments cibles grâce à la formation d'un bouclier protecteur, composé de protéines spéciales bien structurées qui sont très stables et n'interagissent pas les unes avec les autres, " dit le professeur Ryu. " La nouvelle technologie ressemble beaucoup à la stratégie où vous prenez le contrôle de vos ennemis, en utilisant des ennemis."

Dans ce travail, l'équipe de recherche a introduit le concept de bouclier corona protéique (PCS) pour un système d'administration de médicament cible efficace. En utilisant la technologie de l'ADN recombinant, l'équipe de recherche a créé des protéines de fusion recombinantes dotées d'une stabilité physique améliorée et d'une capacité de ciblage sélectif du cancer. Cette protéine de fusion, alors, a été utilisé comme bouclier pour encapsuler la surface des supports de médicaments à base de nanoparticules, construisant ainsi des nanoparticules PCS (PCSN).

En principe, les transporteurs de médicaments nanoparticulaires avec un ligand cible perdent leur capacité de ciblage lorsqu'ils sont recouverts par des protéines sanguines dans un environnement biologique. Cependant, le nouveau système PCS peut inhiber l'adsorption des protéines sanguines pour maintenir la capacité de ciblage et éviter une clairance indésirable par le système des phagocytes mononucléaires.

Pour comprendre les interactions entre les PCSN et les composants biologiques externes, l'équipe de recherche a créé un environnement similaire aux systèmes biologiques humains. Ceci a été analysé par simulation informatique. Les résultats
ont montré une efficacité thérapeutique environ 10 fois supérieure pour empêcher l'invasion de protéines externes indésirables.

Ils ont également examiné l'effet de l'administration de médicaments à l'aide de cellules immunitaires et de cellules cancéreuses. Le système d'administration de médicaments PCS pourrait tuer les cellules cancéreuses sans être attrapé par les cellules immunitaires, même après une exposition prolongée à des environnements biologiques. Dans les modèles murins de cancer, l'équipe a constaté que le PCSN présentait une toxicité plus faible, ainsi qu'une excellente capacité de ciblage des tumeurs.

« En plus de traiter le cancer, nos résultats peuvent également être appliqués à une variété de domaines, telles que le diagnostic et le traitement de diverses maladies, ainsi que la thérapie thermo-optique, ", déclare le professeur Ryu. "Nous prévoyons d'introduire une plate-forme qui remplira divers rôles tout en concevant différemment des protéines recombinantes à l'avenir."

Il ajoute, « Il sera possible d'accéder à la plateforme universelle, un objectif de longue date de la nanotechnologie. Il est également significatif que nous ayons sécurisé la technologie source d'un nouveau système d'administration de médicaments ciblé. »