Une nouvelle étude à l'Université de Géorgie a trouvé un moyen d'attaquer les cellules cancéreuses qui est potentiellement moins nocif pour le patient. Les nanoparticules de chlorure de sodium, plus communément appelées sel, sont toxiques pour les cellules cancéreuses et offrent le potentiel de thérapies ayant moins d'effets secondaires négatifs que les traitements actuels.

Dirigé par Jin Xie, professeur agrégé de chimie, l'étude a révélé que les SCNP peuvent être utilisés comme un cheval de Troie pour délivrer des ions dans les cellules et perturber leur environnement interne, conduisant à la mort cellulaire. Les SCNP deviennent du sel lorsqu'ils se dégradent, donc ils ne sont pas nocifs pour le corps.

« Cette technologie est bien adaptée à la destruction localisée des cellules cancéreuses, " dit Xie, membre du corps professoral du Franklin College of Arts and Sciences. "Nous nous attendons à ce qu'il trouve de larges applications dans le traitement de la vessie, prostate, le foie, et le cancer de la tête et du cou."

Les nanoparticules sont la clé pour délivrer des SCNP dans les cellules, selon Xie et l'équipe de chercheurs. Les membranes cellulaires maintiennent un gradient qui maintient des concentrations de sodium relativement faibles à l'intérieur des cellules et des concentrations de sodium relativement élevées à l'extérieur des cellules. La membrane plasmique empêche le sodium de pénétrer dans une cellule, mais les SCNP sont capables de passer parce que la cellule ne les reconnaît pas comme des ions sodium.

Une fois dans une cellule, Les SCNP se dissolvent en millions d'ions sodium et chlorure qui sont piégés à l'intérieur par le gradient et submergent les mécanismes de protection, provoquant la rupture de la membrane plasmique et la mort cellulaire. Lorsque la membrane plasmique se rompt, les molécules qui s'échappent signalent au système immunitaire qu'il y a des lésions tissulaires, induisant une réponse inflammatoire qui aide le corps à combattre les agents pathogènes.

"Ce mécanisme est en fait plus toxique pour les cellules cancéreuses que pour les cellules normales, parce que les cellules cancéreuses ont des concentrations de sodium relativement élevées pour commencer, " dit Xie.

En utilisant un modèle de souris, Xie et l'équipe ont testé les SCNP en tant que thérapie potentielle contre le cancer, l'injection de SCNP dans les tumeurs. Ils ont découvert que le traitement par SCNP supprimait la croissance tumorale de 66 % par rapport au groupe témoin, sans perte de poids corporel et sans signe de toxicité pour les principaux organes.

Ils ont également réalisé une étude de vaccination, inoculer à des souris des cellules cancéreuses qui avaient été tuées par des SCNP ou par congélation et décongélation. Ces souris ont montré une résistance beaucoup plus grande à un défi ultérieur de cellules cancéreuses vivantes, tous les animaux restant sans tumeur pendant plus de deux semaines.

Les chercheurs ont également exploré l'immunité anticancéreuse dans un modèle tumoral. Après avoir injecté des SCNP aux tumeurs primaires et laissé les tumeurs secondaires non traitées, ils ont constaté que les tumeurs secondaires se développaient à une vitesse beaucoup plus faible que le contrôle, montrant un taux d'inhibition tumorale de 53 pour cent.

Collectivement, les résultats suggèrent que les SCNP ont tué les cellules cancéreuses et converti les cellules cancéreuses mourantes en un vaccin in situ.

Les SCNP sont uniques dans le monde des particules inorganiques car ils sont constitués d'un matériau bénin, et leur toxicité est basée sur la forme nanoparticulaire, selon Xie.

"Avec une demi-vie relativement courte dans les solutions aqueuses, Les SCNP sont mieux adaptés à une thérapie localisée plutôt qu'à une thérapie systémique. Le traitement provoquera la mort immédiate et immunogène des cellules cancéreuses, " dit-il. " Après le traitement, les nanoparticules sont réduites en sels, qui sont fusionnés avec le système fluide du corps et ne provoquent aucune toxicité systématique ou cumulative. Aucun signe de toxicité systématique n'a été observé avec les SCNP injectés à fortes doses."

L'étude a été publiée dans Matériaux avancés .