Des scientifiques de la Michigan State University ont inventé une nouvelle façon de surveiller les concentrations de chimiothérapie, ce qui est plus efficace pour maintenir les traitements des patients dans la fenêtre thérapeutique cruciale.

Avec les nouvelles avancées de la médecine qui se produisent quotidiennement, il y a encore beaucoup de conjectures quand il s'agit d'administrer une chimiothérapie aux patients atteints de cancer. Une dose trop élevée peut entraîner la mort des tissus et des cellules sains, déclencher plus d'effets secondaires ou même la mort; une dose trop faible peut étourdir, plutôt que de tuer, cellules cancéreuses, leur permettre de revenir, dans de nombreux cas, beaucoup plus fort et plus meurtrier.

Bryan Smith, professeur agrégé de génie biomédical, a créé un processus basé sur l'imagerie par particules magnétiques (MPI) qui utilise des nanoparticules superparamagnétiques comme agent de contraste et la seule source de signal pour surveiller la libération de médicament dans le corps, sur le site de la tumeur.

"C'est non invasif et pourrait donner aux médecins une visualisation quantitative immédiate de la façon dont le médicament est distribué n'importe où dans le corps, " Smith a déclaré. "Avec MPI, les médecins pourraient à l'avenir voir quelle quantité de médicament va directement à la tumeur, puis ajuster les quantités administrées à la volée; inversement, si la toxicité est un problème, il peut fournir une vue sur le foie, la rate ou les reins afin de minimiser les effets secondaires. De cette façon, ils pourraient s'assurer avec précision que chaque patient reste dans la fenêtre thérapeutique."

L'équipe de Smith, qui comprenait des scientifiques de l'Université de Stanford, utilisé des modèles de souris pour coupler son système de nanoparticules superparamagnétiques avec la doxorubicine, un médicament de chimiothérapie couramment utilisé. Les résultats, publié dans le numéro actuel de la revue Lettres nano , montrent que la combinaison nanocomposite sert de système d'administration de médicaments ainsi que de traceur MPI.

MPI est une nouvelle technologie d'imagerie qui est plus rapide que l'imagerie par résonance magnétique (IRM) traditionnelle et a un contraste presque infini. Lorsqu'il est combiné avec le nanocomposite, il peut éclairer les taux d'administration de médicaments dans les tumeurs cachées profondément dans le corps.

Au fur et à mesure que le nanocomposite se dégrade, il commence à libérer de la doxorubicine dans la tumeur. Simultanément, le nanocluster d'oxyde de fer commence à se désassembler, qui déclenche les changements de signal MPI. Cela permettra aux médecins de voir plus précisément quelle quantité de médicament atteint la tumeur à n'importe quelle profondeur, dit Smith.

« Nous avons montré que les modifications du signal MPI sont linéairement corrélées avec la libération de doxorubicine avec une précision proche de 100 %, " a-t-il déclaré. " Ce concept clé a permis à notre innovation MPI de surveiller la libération de médicaments. Notre stratégie translationnelle consistant à utiliser un nanocomposite d'oxyde de fer recouvert d'un polymère biocompatible sera prometteuse dans une utilisation clinique future. »

Smith a déposé un brevet provisoire pour son procédé innovant. En outre, les composants individuels du nanocomposite créé par l'équipe de Smith ont déjà obtenu l'approbation de la FDA pour une utilisation en médecine humaine. Cela devrait aider à accélérer l'approbation de la FDA pour la nouvelle méthode de surveillance.

Au fur et à mesure que le processus avance vers les essais cliniques, qui pourrait potentiellement commencer d'ici sept ans, L'équipe de Smith commencera à tester le MPI multicolore pour améliorer encore les capacités quantitatives du processus, ainsi que des médicaments autres que la doxorubicine, il a dit.