Les chimiothérapies sont des acteurs clés dans le cadre clinique pour lutter contre la plupart des types de cancer, et de nouveaux produits chimiques pourraient faciliter des interactions intracellulaires nouvelles et uniques qui modulent la machinerie cellulaire et détruisent les cellules tumorales. De nouveaux outils sont également nécessaires pour localiser et quantifier de telles molécules dans le nano-espace intracellulaire afin que leur action thérapeutique soit pleinement comprise.

L'équipe de recherche de Pizarro à IMDEA Nanociencia a développé une nouvelle famille de candidats-médicaments organo-iridium environ 100 fois plus puissants que le cisplatine, un médicament utilisé en clinique. Surtout, en collaboration avec des chercheurs des synchrotrons ALBA et ESRF, et au Centre National de Biotechnologie, ils ont découvert que le mécanisme d'action thérapeutique de cette famille d'agents anticancéreux à base d'iridium apparaît radicalement différent de celui du cisplatine, une découverte cruciale pour contourner la résistance aux médicaments.

Le Dr Ana Pizarro explique :« En utilisant des cryotechniques synchrotron très avancées, nous avons pu observer notre candidat médicament extrêmement puissant à base d'iridium dans des cellules cancéreuses du sein cryoconservées avec une résolution à l'échelle nanométrique. Cela signifie que nous avons pu localiser sans ambiguïté l'iridium dans les mitochondries des cellules cancéreuses, et le plus frappant, nulle part ailleurs." Il est important que le médicament ait été localisé exclusivement dans les mitochondries, car cela peut minimiser les interactions hors cible, qui conduisent généralement aux effets secondaires indésirables que la chimiothérapie déclenche chez les patients cancéreux.

Dr Javier Conesa, chercheur clé dans ce projet, dit, "Nous avons également pu quantifier le médicament à base d'iridium spécifiquement à l'intérieur des mitochondries, ce qui est aussi très important et unique, et pas possible lors du marquage avec des fluorophores ou avec des expériences en vrac. Aussi, il est important que la détection ait été effectuée à partir de cellules entières, sans aucun découpage, qui nous permet de résoudre l'ensemble du contexte de la cellule dans des conditions cryo, ce qui signifie que la structure cellulaire et la composition chimique sont étroitement préservées dans les conditions natives. Cette nouvelle technologie corrélative 3-D peut également être appliquée à d'autres problèmes biologiques, et c'est pourquoi nous nous attendons à étudier la distribution d'autres éléments intéressants."

Pizarro ajoute :« Ces composés ont le potentiel d'être extrêmement efficaces contre le cancer, pourtant, à moins que nous ne comprenions pleinement leur parcours dans la cellule tumorale, ils n'ont aucune chance d'entrer dans le pipeline de développement de médicaments. Non seulement cette compréhension fera-t-elle progresser de nouvelles chimiothérapies en clinique, il fournira des outils innovants pour intervenir sur les processus liés à la progression du cancer. C'est un long chemin et ce travail représente la première étape. » Le travail a récemment été publié dans la revue Angewandte Chemie Édition Internationale .