Une équipe de chercheurs de l'Université de New York a conçu des micelles de protéines à l'échelle nanométrique capables à la fois de délivrer des médicaments chimiothérapeutiques et d'être suivies par imagerie par résonance magnétique (IRM).

L'innovation entre dans la catégorie des « théranostiques, " ce qui signifie qu'il combine la capacité de diagnostic et l'administration de médicaments, permettant aux chercheurs d'administrer une thérapie tout en surveillant de manière non invasive les progrès thérapeutiques et en réduisant considérablement le besoin d'une intervention chirurgicale.

L'équipe est dirigée par le professeur de génie chimique et biomoléculaire de la NYU Tandon School of Engineering Jin Kim Montclare, qui dit :"Pensez à l'analogie d'un missile pointé sur une cible, avec le médicament chimiothérapeutique comme missile et les cellules cancéreuses comme cible. Il ne suffit pas de viser aveuglément; vous devez suivre attentivement la progression du missile et déterminer dans quelle mesure il est efficace. »

Son mémoire de recherche, "Micelles nanométriques conçues par des protéines pour la résonance magnétique dynamique et l'administration de médicaments thérapeutiques, " a été publié dans la revue American Chemical Society ACS Nano . Il a été co-écrit par le professeur agrégé de radiologie Youssef Wadhghiri au Center for Advanced Imaging Innovation and Research et au Center for Biomedical Imaging, tous deux à la NYU School of Medicine; Lindsay Hill, un étudiant travaillant avec les deux professeurs; Priya Katyal, un chercheur postdoctoral au laboratoire de Montclare; Minh Hoang et Zakia Youss, les deux chercheurs travaillant avec Wadhghiri; Joseph Frezzo, Cynthia Xu, et Xuan Xie, tous les anciens élèves de Montclare; et Erika Delgado-Fukushima, une étudiante de premier cycle dans son laboratoire.

L'article explique que les protéines modifiées fournissent un modèle intéressant pour la conception d'agents de contraste IRM au fluor-19 (19F), pourtant, les progrès ont été entravés par les propriétés de relaxation imprévisibles du fluor. (L'IRM repose sur la détection de différences dans les taux de relaxation des protons des molécules d'eau dans les tissus, mais il y a des moments où les taux ne diffèrent pas suffisamment entre les types de tissus pour produire un contraste utile.)

Comme solution, Montclare et ses co-auteurs présentent la biosynthèse d'un copolymère bloc protéique contenant des blocs de construction d'acides aminés avec 19F, appelée « protéine assemblée thermosensible fluorée » (F-TRAP), qui s'assemble dans une micelle à l'échelle nanométrique avec des propriétés d'imagerie remarquables ainsi que la capacité d'encapsuler et de libérer de petites molécules thérapeutiques.

Précédemment, Montclare avait développé un système protéine-lipide capable de transporter non seulement des médicaments thérapeutiques à petites molécules mais des acides nucléiques pour la thérapie génique en même temps, en tant que double charge utile, pour soigner le cancer, Diabète, et d'autres conditions nécessitant une variété d'approches thérapeutiques.

« Les progrès réalisés par Jin Montclare dans le domaine de l'ingénierie des protéines illustrent l'engagement de Tandon et de NYU envers la collaboration, la recherche translationnelle avec le potentiel d'avoir un impact positif sur les soins de santé pour d'innombrables patients, ", a déclaré Jelena Kovačevi?, doyenne de NYU Tandon. "Nous sommes fiers qu'elle s'attaque efficacement à des problèmes d'une si grande importance médicale et sociétale."