Dans cette illustration, un nanobol (demi-cercle violet) soutient la structure d'un liposome (bicouche membranaire bleue) pour empêcher un médicament de chimiothérapie (rouge) de s'échapper. Crédit: Lettres nano 2020, DOI :10.1021/acs.nanolett.0c00495
Depuis des décennies, les scientifiques ont exploré l'utilisation de liposomes – des sphères creuses constituées de bicouches lipidiques – pour administrer des médicaments de chimiothérapie aux cellules tumorales. Mais les médicaments peuvent parfois s'échapper des liposomes avant d'atteindre leur destination, réduisant la dose reçue par la tumeur et provoquant des effets secondaires dans les tissus sains. Maintenant, les chercheurs rapportent dans ACS' Lettres nano un moyen de stabiliser les liposomes en incorporant un nanobol rigide dans leur cavité interne.
Les scientifiques ont essayé diverses approches pour empêcher les liposomes de fuir, tels que le revêtement de leurs surfaces avec des polymères ou la réticulation de lipides dans leurs bicouches. Cependant, ces modifications peuvent altérer les propriétés des liposomes afin qu'ils interagissent différemment avec les cellules. Chao Fang, Jonathan Lovell et ses collègues voulaient trouver une nouvelle façon de stabiliser les liposomes qui conservent leurs surfaces intactes. Ils ont décidé d'essayer les nanobols, des nanostructures concaves avec une ouverture qui permettrait aux médicaments de s'échapper une fois que les bicouches liposomales se briseraient à l'intérieur d'une cellule cancéreuse. Ils ont estimé qu'en assemblant la bicouche lipidique autour du nanobol, la structure rigide supporterait mécaniquement le liposome.
L'équipe a préparé des nanobols de silice, modifier leurs surfaces avec un groupe chimique chargé positivement et assembler une bicouche lipidique chargée négativement autour de chaque structure. Puis, ils ont chargé le médicament de chimiothérapie doxorubicine dans le centre rempli d'eau. Les liposomes stabilisés par nanobol résultants étaient moins fuyants que les liposomes ordinaires dans le sérum ou sous un stress extrême, comme cela se produirait dans les vaisseaux sanguins, mais libérait toujours de la doxorubicine lorsqu'elle était absorbée par les cellules cancéreuses dans un plat.
Dans une expérience avec des souris transplantées, tumeurs du sein métastatiques, les animaux injectés avec les liposomes nanobowl ont vécu plus longtemps que ceux recevant des liposomes réguliers. Les souris traitées au nanobowl avaient également des tumeurs plus petites par rapport au groupe recevant des liposomes conventionnels, et le cancer ne s'était pas propagé à leurs poumons, contrairement à l'autre groupe. Le simple, méthode efficace doit être "facile pour une large application et a un potentiel de traduction clinique, ", disent les chercheurs.