Deux faits malheureux concernant la chimiothérapie :elle peut endommager les cellules saines ainsi que les cellules cancéreuses, et de nombreuses cibles thérapeutiques restent à l'intérieur des cellules cancéreuses, les rendant plus difficiles à atteindre.
Les ingénieurs biomédicaux de l'Université de Binghamton font partie de ceux qui étudient l'utilisation de nanovésicules dérivées de cellules pour administrer des agents thérapeutiques à l'intérieur des cellules cancéreuses avec une meilleure précision et efficacité. Les petits sacs de protéines, de lipides et d'ARN que les cellules sécrètent comme méthode de communication intercellulaire pourraient être modifiés pour transporter des médicaments.
"Ces nanoporteurs ont d'excellentes propriétés", a déclaré Yuan Wan, professeur adjoint au département de génie biomédical du Thomas J. Watson College of Engineering and Applied Science. "Par exemple, ils peuvent être récoltés à partir de souches de cellules humaines, de sorte que la réponse immunitaire est très faible. Cela permet une biocompatibilité optimale, de sorte qu'ils échappent à la clairance immunitaire et ont une demi-vie sanguine prolongée. Le temps de circulation dans le corps est peut-être 45 secondes, de sorte que les nanovésicules chargées de médicaments peuvent voyager plusieurs fois en toute sécurité vers les tumeurs et que les médicaments ont plus de chances d'être absorbés par les cellules cancéreuses par rapport aux médicaments librement introduits dans le corps.
"De grandes quantités de médicaments encapsulés peuvent être bien protégées et retenues par les membranes lipidiques des nanovésicules. Une fois que les cellules cancéreuses absorbent ces nanovésicules, des concentrations élevées de médicaments dans le microenvironnement tumoral tuent efficacement les cellules cancéreuses. En comparaison, les médicaments libres peuvent se diffuser rapidement et sont ensuite nettoyés. du corps. Seule une très petite quantité de médicaments atteint les tumeurs, ce qui rend l'efficacité du traitement très faible. Vous pouvez augmenter la dose, mais une dose plus élevée entraîne également une toxicité systématique élevée. "
Dans leur nouvelle étude, publiée dans Nature Communications , l'équipe de Binghamton a expérimenté le ciblage de fragments et a conçu des fusogènes viraux, qui sont des protéines qui facilitent le ciblage du cancer et la fusion des membranes cellulaires.
En identifiant les antigènes surexprimés ou spécifiques du cancer présents dans les cellules malignes et en utilisant des fragments de ciblage et des nanovésicules co-équipées de fusogènes, des médicaments encapsulés sont injectés dans les cellules cancéreuses tout en laissant les cellules saines tranquilles.
"Les gens utilisent largement des nanosupports connus sous le nom de liposomes décorés de polymères, et ils sont déjà approuvés par la FDA", a déclaré Wan. "Mais ils ne sont pas parfaits, car ils n'ont aucun effet ciblant le cancer et peuvent avoir de très graves problèmes d'immunogénicité [déclenchant une réponse du système immunitaire]."
En 2021, Wan a entrepris des recherches pour tester les vésicules extracellulaires dérivées du plasma afin de diagnostiquer si les nodules pulmonaires solitaires trouvés dans les poumons humains sont bénins ou malins. D'autres méthodes de détermination d'une malignité prennent trop de temps ou sont plus invasives.
En tirant parti de ces connaissances, cette recherche actuelle mais distincte exploite les nanovésicules afin qu'elles fonctionnent pour nous et soient spécifiques dans ce qu'elles affectent. Idéalement, les médecins pourraient préparer ces fragments de ciblage et des nanovésicules co-équipées de fusogènes pour une utilisation plus sûre dans l'administration de vaccins et le génie génétique.
Quant à la suite, Wan a déclaré :« Nous devons démontrer l'efficacité de leur traitement sur de grands modèles animaux et démontrer que nous n'avons pas besoin d'une grande quantité de ces vésicules car nous aurons la fonction de fusion membranaire. les vésicules et les médicaments dont vous avez besoin, vous réduisez le coût du traitement et les effets secondaires."
Plus d'informations : Lixue Wang et al, Ingénierie bioinspirée du fusogène et ciblage des nanovésicules équipées de fragments, Nature Communications (2023). DOI :10.1038/s41467-023-39181-2
Informations sur le journal : Communications naturelles
Fourni par l'Université de Binghamton
