Professeur Jan C.M. de l'Université de technologie d'Eindhoven van Hest a annoncé une percée dans le traitement non invasif du cancer. Son Institut des systèmes moléculaires complexes s'est associé à plusieurs instituts de recherche chinois pour tester une nanotechnologie qui résout les inconvénients de la thérapie photodynamique, un traitement contre le cancer émergent. Un article détaillant le test réussi de la méthodologie a été récemment publié dans la revue ACS Nano .

La thérapie photodynamique (PDT) est un traitement non toxique, des traitements anticancéreux non chirurgicaux en augmentation dans plusieurs pays, notamment aux États-Unis et en Chine. Un patient reçoit une injection d'un composé appelé photosensibilisateur, qui réagit à la lumière. Une fois le photosensibilisateur à proximité des cellules tumorales, il est activé par un laser. La réaction crée de l'oxygène singulet, qui détruit les cellules voisines. Le ciblage du laser et du photosensibilisateur leur permet de détruire les cellules tumorales. La PDT active également indirectement le système immunitaire, qui s'attaque alors aussi au cancer.

Un changeur de jeu pour les tumeurs proches de la peau

La PDT a le potentiel de changer la donne pour le traitement du cancer du sein, cancer de la prostate, lymphomes et autres tumeurs suffisamment proches de la peau pour que le laser puisse les atteindre. Il n'a pas les effets secondaires de la chimiothérapie ou les risques de la chirurgie. Pour bien travailler, cependant, trois problèmes doivent être résolus. D'abord, le photosensibilisateur doit être dirigé pour s'accumuler autour de la tumeur. Seconde, la réaction a besoin de molécules d'oxygène pour créer de l'oxygène singulet, et les tumeurs créent des environnements pauvres en oxygène. Troisième, les tumeurs ont une substance défensive qui décompose l'oxygène singulet.

L'équipe d'ingénieurs biomédicaux du professeur van Hest a conçu une seule nanoparticule qui pourrait résoudre les trois problèmes. Il est recouvert de polymères qui sont déclenchés par l'environnement acide de la tumeur pour se fixer à la tumeur. Les polymères sont maintenus ensemble par le photosensibilisateur, agissant à la fois comme conteneur et comme cargaison clé. Une catalase portée par la particule décompose le peroxyde d'hydrogène de la tumeur pour produire une abondance d'oxygène. Pendant ce temps, un autre composé dans la particule décompose la substance défensive et, comme un bel effet secondaire, libère du manganèse qui facilite l'imagerie IRM.

"C'est une solution élégante dans laquelle chaque pièce travaille ensemble pour désactiver les mécanismes de défense de la tumeur, " explique le professeur van Hest. Les composants sont soit détruits dans leur réaction prévue, soit facilement rincés du système. Mieux encore, les particules seraient relativement faciles à produire en masse. Avant que cela puisse arriver, cependant, l'équipe avait besoin de tester leur théorie.

Des résultats réussis, mais des tests supplémentaires sont nécessaires

Professeur van Hest, qui est affilié aux départements de génie biomédical et de génie chimique et de chimie, a travaillé avec Ph.D. Jianzhi Zhu, étudiant et membre du China Scholarship Council, supervisera une équipe comprenant des laboratoires du TU / e Bio-organic Chemistry Group, Université Donghua et Université Fudan. TU/e utilise ce type de collaboration internationale pour rester à la pointe de la recherche. Mené en Chine par le professeur Xiangyang Shi de l'université Donghua, les essais ont prouvé que la particule était efficace pour résoudre les trois problèmes avec la PDT.

L'équipe espère que les résultats positifs de leurs essais mèneront à d'autres tests de ce traitement révolutionnaire. Avant d'entrer dans les essais humains, il devra être testé dans des systèmes plus complexes pour son innocuité et son efficacité. En attendant, l'équipe étudie une fonction motrice entraînée par la lumière qui entraînerait la nanoparticule plus profondément dans les tumeurs, où il peut être plus efficace. C'est une possibilité excitante, car la nanomédecine et les nanomoteurs sont trop souvent cloisonnés en disciplines distinctes.

Avec la publication de leur article en ACS Nano , l'équipe attend avec impatience d'autres percées dans l'utilisation de la PDT et de la nanotechnologie pour traiter les cancers de manière efficace et sûre.