Des chimistes financés par le FNS ont créé un nouveau composé pour l'administration flexible de médicaments qui cible spécifiquement les cellules cancéreuses de la prostate. Incorporant quatre molécules différentes, le composé empêche la multiplication des cellules tumorales, peut être détectée par imagerie médicale et a une endurance dans la circulation sanguine.

D'habitude, un médicament est administré sans discernement et la plus grande partie n'atteint pas les tissus malades. L'objectif de la médecine de précision est d'augmenter l'efficacité des substances thérapeutiques en ne les délivrant qu'à la bonne cible. Cela nécessite un système d'administration de médicament personnalisé. Une équipe financée par le Fonds national suisse de la recherche scientifique a développé une nouvelle approche basée sur des nanoflocons de graphène, qui sont des morceaux extrêmement petits de graphène (un arrangement régulier d'atomes de carbone). Ils ont ajouté différents types de molécules à des nanoflocons uniques pour les transformer en un système personnalisé pour l'administration de médicaments. Les résultats sont publiés Sciences chimiques .

Comme des briques Lego

L'équipe de Jason Holland à l'Université de Zurich a réussi à attacher quatre types de molécules à des nanoflocons de graphène uniques pour les imprégner de capacités spécifiques :transporter un médicament anticancéreux, ne le délivrant qu'à certaines cellules cancéreuses, en le rendant visible par imagerie médicale et en prolongeant son séjour dans le sang. Dans un deuxième temps, l'équipe a testé chaque fonctionnalité pour vérifier que le nouveau composé fonctionne comme prévu.

"Notre travail montre comment utiliser les nanoflocons de graphène comme mécanisme de livraison universel, " explique Jennifer Lamb, étudiante au doctorat, premier auteur de la publication. "Ils peuvent être utilisés comme un échafaudage sur lequel on peut ajouter des composants personnalisés, un peu comme des briques Lego. Cela est possible en raison de leur structure chimique :le bord du flocon est composé de groupes carboxyle - CO2H - où des molécules supplémentaires peuvent être attachées. "

De nouveaux composés contre le cancer

D'abord, des collaborateurs de l'University College London ont produit les nanoflocons de graphène à partir de nanotubes de carbone. Ensuite, l'équipe de Zurich a attaché quatre molécules à des flocons simples. La première molécule, ispinesib, est un médicament actuellement en développement qui arrête la mitose (division cellulaire) et empêche ainsi la croissance des tumeurs. La deuxième molécule est un peptide qui se lie aux antigènes membranaires spécifiques de la prostate (PSMA), qui sont surexprimées dans les cellules cancéreuses de la prostate. La troisième molécule (DFO) est une molécule en forme de cage qui capture efficacement le gallium radioactif, isotope couramment utilisé en TEP (tomographie par émission de positons). Cette technique d'imagerie médicale standard aide d'abord à diagnostiquer le cancer de la prostate, puis à s'assurer que le composé est délivré aux tissus malades. Finalement, les chercheurs ont fait interagir le composé avec l'albumine dans le sang; cela empêche sa filtration rapide par le rein et augmente le temps qu'il reste en circulation.

Dans un deuxième temps, l'équipe a testé le nouveau composé. Des études réalisées sur des cultures de cellules cancéreuses de la prostate ont montré que leur division et leur croissance étaient bel et bien stoppées. Chez les souris vivantes, L'imagerie TEP a montré que le composé s'accumule dans les tissus malades, mais pas assez longtemps, dit Agneau:"En raison de leur petite taille, les constructions sont encore excrétées trop rapidement pour un effet thérapeutique soutenu. Mais nos expériences ont montré des moyens d'influencer l'excrétion des médicaments en modifiant la structure du graphène. » L'équipe expérimente maintenant d'autres combinaisons impliquant des anticorps au lieu de petits peptides :les anticorps se lient mieux aux cellules cancéreuses et leur plus grande taille devrait les amener à rester plus longtemps dans la circulation sanguine.

« Notre recherche est fondamentale, et beaucoup plus de travail sera nécessaire pour développer un nouveau médicament, " déclare Jason Holland, chef de projet. " Mais nos résultats ouvrent de nouvelles voies prometteuses pour le traitement de précision oncologique ainsi que pour la théranostique. Cette combinaison d'agents thérapeutiques et d'outils de diagnostic peut aider à garantir que le traitement est adapté à la maladie, et pour le patient."