Pouvoir administrer des médicaments directement aux cellules malades améliorerait les options de traitement des maladies. Certains isotopes radioactifs sont déjà approuvés pour cibler les cancers. Lorsque ces isotopes passent d'un isotope à un autre au cours du processus de traitement (par exemple, par désintégration radioactive), ils émettent de grandes quantités d'énergie. Il est donc difficile de les maintenir en place à proximité des cellules malades ou d'autres cibles. Les chercheurs testent maintenant un moyen d'enfermer les isotopes dans de minuscules morceaux de matériau biodégradable qui conserveront les isotopes sur les sites de traitement. Cela garantit que leur énergie peut tuer les cellules cancéreuses ou d'autres cibles avec peu d'effet sur les cellules environnantes. Dans cette étude, les chercheurs montrent que ces polymères contenaient avec succès des atomes métalliques similaires mais non radioactifs. Il s'agit d'une étape importante dans l'utilisation de ces polymères pour délivrer des isotopes médicaux.
Les scientifiques ont déjà montré que l'inclusion de médicaments dans de minuscules particules d'un certain polymère appelé poly(acide lactique-coglycolique), ou PLGA, peut garder les médicaments à des cellules particulières dans le corps. Les scientifiques pensent que les isotopes médicaux radioactifs contenus dans les PLGA devraient faire de même. PLGA est également compatible avec le corps humain. Cela réduit le risque que le corps rejette ces matériaux. Le PLGA se dégrade également avec le temps, puis quitte le corps. Ces facteurs font de la PLGA un excellent outil potentiel pour fournir des traitements radio-isotopiques qui méritent une étude future.
Certains radio-isotopes émetteurs alpha approuvés pour le traitement du cancer sont « auto-ciblés ». Un exemple est le radium-223 de traitement du cancer des os, qui se comporte comme le calcium lorsqu'il est délivré aux os. Cependant, il peut être difficile de cibler le radium-223 sur un autre type de site tumoral. Aucune des méthodes standard pour attacher le radium-223 à des molécules de ciblage ne fonctionne. C'est pourquoi les scientifiques tentent de capturer le radium-223 pour le délivrer dans des nanoparticules de la taille d'une molécule de PLGA et d'autres matériaux. Les nanoparticules peuvent potentiellement empêcher les isotopes qui se forment lors de la désintégration du radium-223 de se détacher des sites ciblés.
D'autres recherches montreront si l'encapsulation de radio-isotopes qui émettent un rayonnement alpha peut résoudre ce défi de livraison. Les tests du PLGA avec des ions métalliques de substitution sont prometteurs car la surface du PLGA peut être ajustée pour permettre de cibler des types spécifiques de cellules cancéreuses. Les tests sont également prometteurs car la PLGA conserve des versions de substitution des isotopes radioactifs, indiquant qu'ils peuvent être capturés dans ces types de nanoparticules. Le PLGA est déjà utilisé pour encapsuler et libérer d'autres types de composés organiques, donc la recherche, s'il peut être répliqué avec des radio-isotopes, pourrait ouvrir la voie à l'utilisation de PLGA avec des agents anticancéreux. Les chercheurs ont utilisé des comparables, non radioactif, des ions métalliques en remplacement des radio-isotopes pour prouver que le concept est solide et pour réduire la manipulation et l'élimination des matières radioactives.
La recherche sur la synthèse et la caractérisation des substituts radiothérapeutiques encapsulés dans des nanoparticules de PLGA tout au long de cette enquête a été parrainée par le programme de recherche et développement dirigé par le laboratoire du laboratoire national d'Oak Ridge (ORNL). ORNL est un site de production/traitement au sein du Department of Energy Office of Science Isotope Program.
