Des chercheurs de l'Université de l'Arizona en sciences de la santé ont récemment terminé une étude qui a le potentiel d'améliorer le traitement du cancer colorectal et du mélanome en utilisant la nanotechnologie pour administrer une chimiothérapie d'une manière qui la rend plus efficace contre les tumeurs agressives. Les résultats ont été publiés aujourd'hui dans Nature Nanotechnologie.

« J'ai toujours été intéressé par l'exploitation de l'immunité intrinsèque pour lutter contre le cancer, " dit Jianqin Lu, BPharm, Doctorat., professeur adjoint de pharmacie et de pharmacocinétique au département de pharmacologie et de toxicologie de l'UArizona College of Pharmacy et membre associé du UArizona Cancer Center. "Pour le faire de manière sûre et efficace, la nanotechnologie entre en jeu en raison de sa capacité à améliorer le mouvement des médicaments et l'efficacité thérapeutique, ainsi que le potentiel de réduire les toxicités systémiques. J'espère que ces nanothérapies et schémas thérapeutiques innovants aideront à terme les patients atteints de cancer à combattre les cancers de manière plus efficace et plus sûre."

Les immunothérapies aident à renforcer la capacité du système immunitaire à combattre les cellules cancéreuses. Les points de contrôle immunitaires sont des régulateurs du système immunitaire, qui sont essentiels pour empêcher le corps d'attaquer sans discernement les cellules saines. Certains types de cancer contournent ces points de contrôle, permettant aux cellules cancéreuses d'éviter la détection et de continuer à se propager. Le blocage des points de contrôle immunitaire (ICB) est une thérapie plus récente qui peut essentiellement « relâcher les freins » du système immunitaire et aider le corps à se défendre.

Les thérapies ICB sont efficaces pour certains types de cancer, mais ils ne fonctionnent pas pour tous les patients. Par exemple, seulement environ 4 % des patients atteints de cancer colorectal, la deuxième cause de décès liés au cancer aux États-Unis, répondra à la thérapie ICB, dit le Dr Lu.

Des recherches récentes se sont concentrées sur les moyens d'améliorer la puissance des thérapies ICB en les combinant avec des agents chimiothérapeutiques tels que la camptothécine. Bien que la camptothécine soit puissante, il est aussi instable, a une faible solubilité dans l'eau et peut avoir des effets secondaires graves pour les cellules saines.

Le Dr Lu et l'équipe de recherche ont créé la première plateforme nanothérapeutique du genre pour surmonter ces obstacles. En utilisant une méthode de livraison de la nanotechnologie, les chercheurs ont amélioré la capacité de la camptothécine à se mettre en synergie avec les thérapies ICB, les rendant plus efficaces contre les tumeurs agressives.

"Pour rendre une thérapie ICB plus efficace, nous avons développé une plateforme nanothérapeutique qui peut faire passer les tumeurs de « immune-froide » à « immune-chaude, ' », a déclaré le Dr Lu, qui est également membre du BIO5 Institute et du Southwest Environmental Health Sciences Center. "Par conséquent, cette plateforme nanothérapeutique a pu augmenter l'efficacité de la thérapie ICB pour éradiquer une grande partie des tumeurs cancéreuses colorectales à un stade précoce tout en activant simultanément l'immunité de la mémoire du corps, prévenir la récidive tumorale.

L'équipe a attaché la camptothécine à la sphingomyéline, un lipide naturellement présent à la surface des cellules. La combinaison des deux molécules dans une nanovésicule appelée camptothésome stabilisée camptothécine, améliorant son efficacité et diminuant les toxicités systémiques. La méthode d'administration nanotechnologique a également amélioré l'absorption tumorale du camptothésome dans un modèle de rongeur, où il a pénétré profondément dans la tumeur avec une libération efficace de la chimiothérapie.

Le Dr Lu et l'équipe de recherche ont ensuite créé un moyen de charger un inhibiteur de point de contrôle immunitaire ciblant l'un des points de contrôle clés, indoléamine 2, 3-dioxygénase (IDO1), à l'intérieur des camptothésomes. Lorsqu'il est associé à des inhibiteurs ciblant d'autres points de contrôle immunitaire appelés PD-L1 et PD-1, cette stratégie nanothérapeutique a éliminé une partie importante des cancers colorectaux métastatiques de stade avancé et des mélanomes cliniquement difficiles à traiter, ouvrir la voie à d'autres études.

Les chercheurs notent que leur plate-forme de nanotechnologie peut être utilisée pour fournir une gamme de traitements contre le cancer, et il a une longueur d'avance significative dans le pipeline de développement de médicaments car il est dérivé de la sphingomyéline, un lipide déjà approuvé par la Food and Drug Administration des États-Unis.

Le Dr Lu espère collaborer avec des oncologues du UArizona Cancer Center pour optimiser davantage le système nanothérapeutique afin de le rendre adapté à un essai clinique de phase précoce.