Dans le cadre d'une percée dans le traitement du cancer, une équipe de chercheurs du laboratoire de biophysique Magzoub de NYU Abu Dhabi (NYUAD) a réalisé une avancée significative dans les thérapies basées sur la lumière :des nanosphères biocompatibles et biodégradables ciblant les tumeurs qui combinent la détection et la surveillance des tumeurs avec de puissants, thérapie anticancéreuse déclenchée par la lumière pour augmenter considérablement l'efficacité des approches basées sur la lumière existantes.
Les thérapies non invasives basées sur la lumière, la thérapie photodynamique (PDT) et la thérapie photothermique (PTT) peuvent potentiellement constituer des alternatives sûres et efficaces aux traitements conventionnels du cancer, qui sont confrontés à un certain nombre de problèmes, notamment une série d'effets secondaires. et les complications post-traitement.
Cependant, jusqu’à présent, le développement de technologies efficaces basées sur la lumière pour le cancer a été entravé par une faible solubilité, une faible stabilité et un manque de spécificité tumorale, entre autres défis. Les nanoporteurs conçus pour fournir plus efficacement la PDT et la PTT se sont également révélés avoir des limites importantes.
PDT et PTT utilisent différentes approches pour attaquer les tumeurs. La PDT utilise l'irradiation laser pour activer un photosensibilisateur afin de générer des espèces réactives de l'oxygène (ROS), un produit chimique hautement réactif et toxique pour les cellules cancéreuses. Dans le PTT, une molécule appelée agent photothermique convertit la lumière absorbée en chaleur, l'hyperthermie qui en résulte conduisant à la destruction partielle ou complète du tissu tumoral.
Dans l'article intitulé "Nanosphères de silice mésoporeuses à conversion ascendante sensible au pH pour l'imagerie diagnostique multimodale combinée et la thérapie photodynamique et photothermique ciblée du cancer", publié dans la revue ACS Nano , l'équipe de recherche présente le développement de nanosphères de silice mésoporeuse à conversion ascendante (ALUMSN) fonctionnalisées par des peptides et recouvertes de lipides/PEG à membrane rationnelle déclenchée par l'acidité (ATRAM).
Ces nanosphères multifonctionnelles ciblant les tumeurs protègent les photosensibilisateurs et les agents photothermiques encapsulés de la dégradation et délivrent ces molécules directement aux cellules cancéreuses. Les ALUMSN permettent la détection et la surveillance des tumeurs par imagerie thermique et par fluorescence, ainsi que par imagerie par résonance magnétique (IRM). Les ALUMSN facilitent également la PDT et la PTT induites par la lumière laser proche infrarouge (NIR), ce qui, en combinaison, améliore l'efficacité des deux photothérapies pour réduire les tumeurs sans toxicité systémique détectable.
"Étant donné que les ROS sont une molécule hautement réactive avec une durée de vie très courte et un rayon d'action limité, il est impératif qu'une quantité suffisante de molécule photosensibilisante soit présente dans le tissu tumoral pour que la PDT soit efficace", a expliqué Loganathan Palanikumar, chercheur au NYUAD. scientifique et chercheur senior au laboratoire Magzoub.
"De plus, l'hyperthermie localisée requise pour le PTT dépend d'une accumulation significative d'agents photothermiques dans les tumeurs." La capacité des nanoporteurs développés par l'équipe NYUAD à augmenter l'efficacité avec laquelle les photosensibilisateurs et les agents photothermiques sont délivrés à la tumeur constitue une avancée cruciale.
"De nouvelles approches thérapeutiques sont désespérément nécessaires pour améliorer l'arsenal existant de traitements contre le cancer", a déclaré Mazin Magzoub, professeur agrégé de biologie à NYUAD, dont le laboratoire se concentre sur le développement de nouveaux traitements et systèmes d'administration de médicaments.
« Les nanosphères multifonctionnelles noyau-coquille que notre équipe a développées aident à surmonter les problèmes qui ont limité l'efficacité des thérapies clés basées sur la lumière, offrant une nanoplateforme prometteuse de ciblage des tumeurs qui facilite l'imagerie diagnostique multimodale et une puissante thérapie combinatoire contre le cancer. voie à suivre pour l'avancement des traitements contre le cancer basés sur la lumière. "
Plus d'informations : Nanosphères de silice mésoporeuse à conversion ascendante sensibles au pH pour l'imagerie diagnostique multimodale combinée et la thérapie photodynamique et photothermique ciblée du cancer, ACS Nano (2023).
Informations sur le journal : ACS Nano
Fourni par l'Université de New York
