Un particulièrement agressif, forme métastasante de cancer, cancer du sein HER2-positif, peuvent être traités avec des particules nanoscopiques « imprimées » avec des sites de liaison spécifiques pour la molécule réceptrice HER2. Tel que rapporté par des chercheurs chinois dans le journal Angewandte Chemie , la liaison sélective des nanoparticules à HER2 inhibe significativement la multiplication des cellules tumorales.

Le cancer du sein est la forme de cancer la plus courante chez les femmes et l'une des principales causes de décès. Environ 20 à 30 pour cent des cas de cancer du sein impliquent la variété HER2-positive très mal traitable. HER2 signifie Human Epidermal Growth Factor Receptor 2, une protéine qui reconnaît et se lie à un facteur de croissance spécifique. HER2 traverse la membrane cellulaire :une partie fait saillie à l'intérieur de la cellule; l'autre est à la surface de la cellule. Dès qu'un facteur de croissance accoste, les parties extracellulaires de HER2 se lient en un hétérodimère avec un second, étroitement liée à HER, tels que HER1 ou HER3. Cela déclenche une cascade de signaux à plusieurs étapes dans la cellule, qui est impliqué de manière critique dans des processus tels que la division cellulaire, métastase, et la formation de vaisseaux sanguins qui alimentent la tumeur. Les cellules tumorales HER2-positives contiennent des concentrations significativement plus élevées de HER2. Une thérapie actuelle pour les tumeurs HER2-positives à un stade précoce est basée sur la liaison d'un anticorps à HER2 pour bloquer la dimérisation. Des chercheurs dirigés par Zhen Liu à l'Université de Nanjing (Chine) ont maintenant développé des nanoparticules polymères biocompatibles « à empreinte moléculaire » qui reconnaissent HER2 tout aussi spécifiquement qu'un anticorps afin d'empêcher la dimérisation.

Les nanoparticules peuvent être imprimées moléculairement en ce que, pour simplifier, un mélange polymérisable est polymérisé en nanosphères en présence des (bio)molécules qu'elles sont censées reconnaître plus tard. Les (bio)molécules agissent comme une sorte de tampon, laissant des « empreintes » nanoscopiques dans les sphères. Celles-ci s'adaptent alors parfaitement aux molécules avec lesquelles elles ont été imprimées et se lient à elles spécifiquement. Contrairement aux anticorps, les nanosphères sont faciles et peu coûteuses à produire et sont chimiquement stables.

Pour le processus d'impression, les chercheurs utilisent une méthode spéciale (boronate affinity orientable oriented surface imprinting) qui est particulièrement contrôlable et permet d'imprimer en utilisant des chaînes de blocs de sucre (glycanes) comme gabarits. De nombreuses protéines contiennent des "chaînes de sucre" spécifiques. Ceux-ci sont uniques, comme une empreinte protéique. Les chercheurs ont utilisé ce type de glycane de l'extrémité extracellulaire des protéines HER2 comme leur « timbre ». Cela leur a permis de produire des nanoparticules imprimées qui reconnaissent spécifiquement HER2 et s'y lient sélectivement, inhibant la dimérisation. Ils ont ainsi pu réduire significativement la multiplication des cellules tumorales in vitro et la croissance des tumeurs chez la souris. En revanche, les cellules saines n'étaient pratiquement pas affectées.