Un physicien de l'Université du Texas à Arlington a proposé un nouveau concept pour le traitement des cellules cancéreuses, faire progresser davantage le statut de l'Université en tant que chef de file en matière de santé et de condition humaine.

Dans un article récemment publié dans la revue Nanomédecine :Nanotechnologie, Biologie et médecine , Le professeur de physique de l'UTA Wei Chen et une équipe de collaborateurs internationaux ont avancé l'idée d'utiliser des nanoparticules de dioxyde de titane (TiO2) stimulées par des micro-ondes pour déclencher la mort des cellules cancéreuses sans endommager les cellules normales qui les entourent.

La méthode est appelée thérapie radicalaire induite par micro-ondes, que l'équipe appelle la thérapie microdynamique, ou MDT.

L'utilisation de nanoparticules de TiO2 activées par la lumière et les ultrasons dans le traitement du cancer a été largement étudiée, mais c'est la première fois que des chercheurs montrent que les nanoparticules peuvent être activées efficacement par les micro-ondes pour détruire les cellules cancéreuses, ouvrant potentiellement de nouvelles portes au traitement pour les patients qui luttent contre la maladie.

Chen a déclaré que les nouveaux centres de thérapie sur les espèces réactives de l'oxygène, ou ROS, qui sont un sous-produit naturel du métabolisme de l'oxygène du corps. Les ROS aident à tuer les toxines dans le corps, mais peut également être dommageable pour les cellules si elles atteignent un niveau critique.

TiO2 pénètre dans les cellules et produit des ROS, qui sont capables d'endommager les membranes plasmiques, mitochondries et ADN, provoquant la mort cellulaire.

"Les cellules cancéreuses sont caractérisées par une saturation plus élevée des ROS à l'état d'équilibre que la normale, cellules saines, " Chen a déclaré. "Cette nouvelle thérapie nous permet d'exploiter cela en augmentant la saturation des ROS dans les cellules cancéreuses à un niveau critique qui déclenche la mort cellulaire sans pousser les cellules normales à ce même seuil."

L'étude pilote de ce nouveau concept de traitement s'appuie sur l'expertise de Chen dans l'utilisation des nanoparticules pour lutter contre le cancer.

Les collaborateurs de Chen viennent de l'Académie des sciences médicales du Guangdong et de l'Université de Beihang. L'équipe a mené des expériences qui démontrent que les nanoparticules peuvent supprimer de manière significative la croissance des ostéosarcomes sous irradiation micro-ondes.

Alors que le TiO2 et l'irradiation par micro-ondes de faible puissance à eux seuls n'ont pas tué efficacement les cellules cancéreuses, la combinaison des deux s'est avérée efficace pour créer un effet toxique pour les cellules tumorales. La thérapie d'ablation par micro-ondes s'est déjà avérée être un traitement efficace contre le cancer des os, obtenir de meilleurs résultats que MDT. Cependant, MDT a des applications pour lutter contre d'autres types de cancer, pas seulement les ostéosarcomes utilisés pour ce cas pilote.

L'utilisation de la lumière pour activer les ROS, comme on le voit dans la thérapie photodynamique, peut être difficile pour le traitement de tumeurs situées profondément dans le corps; en revanche, les micro-ondes permettent de créer une pénétration plus profonde qui se propage à travers tous les types de tissus et de matériaux non métalliques.

"Cette nouvelle découverte est passionnante car elle crée potentiellement de nouvelles voies pour traiter les patients atteints de cancer sans provoquer d'effets secondaires débilitants, " dit Chen. "Cette cible, La méthode localisée nous permet de garder les cellules saines intactes afin que les patients soient mieux équipés pour lutter contre la maladie. »

Les résultats de l'étude pilote indiquent que la PCT est une approche prometteuse pour le traitement du cancer, même si la méthode est encore en cours de développement et ses limites explorées. L'équipe de recherche a déposé un brevet pour le MDT. Prochain, ils prévoient de porter leur attention sur la compréhension de la physique et des mécanismes internes derrière la puissante combinaison de micro-ondes et de TiO2.

"Le Dr Chen continue de construire un portefeuille de recherche qui a des implications transformatrices pour le traitement du cancer, " a déclaré Alex Weiss, président du département de physique de l'UTA. "Ce nouveau travail est exemplaire de l'esprit de découverte que nous nous efforçons d'incarner à l'UTA. J'attends avec impatience ce que le Dr Chen et ses collaborateurs peuvent accomplir dans les phases à venir de cette recherche alors qu'ils sont les pionniers d'une nouvelle voie potentielle pour lutter contre le cancer."