Dmitri Simberg, Doctorat., professeur agrégé à la Skaggs School of Pharmacy de l'Université du Colorado, a publié les résultats d'une étude sur l'efficacité de différents types de marqueurs fluorescents utilisés pour surveiller l'accumulation de liposomes dans les tumeurs.

La nouvelle étude, intitulé "L'extravasation liposomale et l'accumulation dans les tumeurs étudiées par la microscopie à fluorescence et l'imagerie dépendent de l'étiquette fluorescente, " a été publié le 1er juillet 2021, dans la prestigieuse revue de l'American Chemical Society, ACS Nano .

Liposomes, un type de nanoparticule, sont minuscules, vésicules liposolubles (petites, sacs remplis de liquide) fabriqués à partir de lipides, ou des graisses. Ils sont principalement utilisés pour administrer des médicaments anticancéreux aux tumeurs, puisque les liposomes ne sont pas solubles dans l'eau et peuvent protéger certains médicaments contre la dégradation dans le corps.

Comparaison de marqueurs fluorescents sur des liposomes pour une meilleure imagerie tumorale

Dans la nouvelle étude, Simberg et sa collaboratrice Irina Balyasnikova, Doctorat., du Département de chirurgie neurologique de l'Université Northwestern, voulait déterminer si l'accumulation de liposomes dans les tumeurs dépendait du type de marqueur fluorescent utilisé.

« Il est très important que le liposome pénètre dans les vaisseaux sanguins tumoraux afin d'atteindre les cellules tumorales et d'autres cellules du microenvironnement. nous avons demandé si l'accumulation de liposomes dans les tumeurs dépendait du marqueur fluorescent que vous utilisez, ", explique Simberg.

Pour y parvenir, ils ont fabriqué des liposomes contenant deux classes différentes de lipides fluorescents dans le même liposome :les lipides d'indocarbocyanine (ICL) et les phospholipides fluorescents (FPL). Ensuite, ils les ont injectés dans des modèles murins de cancer du sein et de cancer du cerveau et ont utilisé la microscopie à fluorescence et l'imagerie pour comparer la quantité de chaque marqueur accumulé dans les tumeurs.

Les deux types de marqueurs fluorescents se sont initialement accumulés dans les vaisseaux sanguins tumoraux. Cependant, heures supplémentaires, les ICL ont continué à s'accumuler, s'étendant sur une zone tumorale significativement plus grande et atteignant les cellules immunitaires et tumorales, tandis que les FPL se dégradaient rapidement et disparaissaient des tumeurs.

"Ce que nous avons découvert, c'est que même lorsqu'il est injecté dans le même liposome, Les ICL ont montré une accumulation et une extravasation remarquables (infiltrant les tumeurs), tandis que les FPL, bien qu'un type très similaire de groupe fluorescent, n'a pas montré beaucoup d'extravasation et a essentiellement disparu, " dit Simberg.

"C'est la première découverte du genre, montrant que différents lipides ont des capacités différentes à s'accumuler dans les tumeurs, " il ajoute.

Les résultats pourraient conduire à une meilleure administration de médicaments liposomaux

Les découvertes de l'équipe ouvrent la porte à des systèmes améliorés d'administration de médicaments contre le cancer.

"Il y a beaucoup d'intérêt à utiliser les lipides comme une sorte de navette pour amener les médicaments dans les tumeurs, " dit Simberg. " C'est une opportunité passionnante d'améliorer l'administration de médicaments dans différentes tumeurs, en particulier le gliome, un type de tumeur cérébrale particulièrement difficile à pénétrer."

Bien que de nombreux laboratoires fabriquent des liposomes et des nanoparticules, il n'y a pas eu beaucoup de compréhension mécaniste de la façon exacte dont ils interagissent avec les tumeurs et comment ils traversent la barrière endothéliale. "Nous préconisons vraiment des études qui offrent une compréhension mécaniste plus approfondie du fonctionnement de ces systèmes d'administration de médicaments, " dit Simberg.

Simberg dit que la partie la plus percutante de cet article et des recherches en cours de son laboratoire est de se concentrer sur la compréhension de la mécanique et de la structure des lipides qui déterminent l'efficacité de l'accumulation tumorale.

La prochaine étape de la recherche de l'équipe sera des études pour essayer des lipides fluorescents supplémentaires. "Dans ce document, nous avons comparé deux types de lipides, mais nous voulons développer cela pour construire une grande bibliothèque de lipides fluorescents et utiliser les plus efficaces pour délivrer des médicaments anticancéreux, éventuellement tester leur efficacité thérapeutique dans le gliome et d'autres modèles de tumeurs, " dit Simberg.