La multirésistance aux médicaments (MDR) - un processus dans lequel les tumeurs deviennent résistantes à plusieurs médicaments - est la principale cause d'échec de la chimiothérapie anticancéreuse. Les cellules tumorales acquièrent souvent une MDR en augmentant leur production de protéines qui pompent les médicaments hors de la cellule, rendant les chimiothérapies inefficaces. Maintenant, chercheurs reportant dans ACS' Lettres nano ont développé des nanoparticules qui libèrent des salves de calcium à l'intérieur des cellules tumorales, l'inhibition des pompes à médicament et l'inversion de la MDR.

Une protéine pompe appelée glycoprotéine P (P-gp) joue souvent un rôle clé dans la MDR. La P-gp est dans la membrane cellulaire, où il utilise de l'énergie sous forme d'adénosine triphosphate (ATP) pour pomper des médicaments hors des cellules tumorales. Les scientifiques ont essayé de bloquer la P-gp de diverses manières, comme avec des inhibiteurs à petites molécules ou en appauvrissant l'ATP. Cependant, les stratégies utilisées jusqu'à présent peuvent provoquer des effets secondaires, ou ils sont instables dans le corps. Certains traitements peuvent être difficiles à préparer. Kaixiang Zhang, Zhenzhong Zhang, Jinjin Shi et ses collègues voulaient bloquer le P-gp en utilisant une approche différente. Des recherches antérieures ont suggéré que la surcharge des cellules tumorales avec des ions calcium pourrait à la fois diminuer la production de P-gp et réduire les niveaux d'ATP. Mais l'équipe avait besoin de trouver un moyen de fournir des bouffées de calcium, avec un médicament de chimiothérapie, à l'intérieur des cellules cancéreuses.

Les chercheurs ont fabriqué un « nanogénérateur d'ions calcium » (TCaNG) en chargeant des nanoparticules de phosphate de calcium avec le médicament chimiothérapeutique doxorubicine, puis en les enrobant de molécules qui permettraient au TCaNG de cibler et d'entrer dans les cellules cancéreuses. Une fois à l'intérieur des cellules, Les TCaNG sont entrés dans un compartiment acide, où les TCaNG se sont désintégrés, libérant à la fois de la doxorubicine et des salves d'ions calcium. Lorsque l'équipe a testé le TCaNG sur des cellules cancéreuses dans une boîte de Pétri en laboratoire, la production d'ATP et de P-gp a diminué, qui a permis à la doxorubicine de tuer les cellules tumorales précédemment résistantes. Testé sur des souris porteuses de tumeurs, Les souris traitées au TCaNG ont montré des tumeurs significativement plus petites après 21 jours de traitement que les souris témoins, sans effets secondaires apparents.