Lutte contre le cancer avec administration de médicaments activés par la lumière par nanoparticules

Un nouveau type de traitement appelé «administration de médicaments activés par la lumière» est prometteur car il permet aux médecins de contrôler précisément où et quand les médicaments sont délivrés dans le corps du patient. Maintenant, les chercheurs ont mis au point un moyen activé par la lumière pour cibler les cellules cancéreuses sans nuire aux tissus sains en utilisant des nanoparticules porteuses de médicaments.

Jeffrey Zink, professeur de chimie et de biochimie, et Fuyu Tamanoi, professeur de microbiologie, d'immunologie et de génétique moléculaire à la University of California Los Angeles aux États-Unis et ses collègues, rendent compte de leurs découvertes dans la revue. PETIT.

Leur méthode utilise des nanoparticules - des particules si petites que leur taille est compatible avec les dimensions de la cellule - pour transporter les agents chimiothérapeutiques directement dans les cellules tumorales et les libérer lorsqu'ils sont activés par un laser à deux photons dans la longueur d'onde rouge infrarouge.

Non seulement les nanoparticules peuvent transporter des médicaments dans des zones ciblées avec précision, mais elles sont fluorescentes et leur progression peut être suivie.

Cette capacité à suivre une thérapie ciblée est un exemple d'un nouveau mélange de thérapie et de diagnostic, baptisé «théranostic».

Pouvoir localiser précisément la cible dans le corps, de sorte que le médicament de chimiothérapie ne touche que les cellules tumorales et non les tissus sains voisins, réduit considérablement les effets secondaires du traitement et augmente le pouvoir cancérigène d'un médicament.

Les nouvelles nanoparticules peuvent absorber l'énergie de la lumière pénétrante des tissus

Cette étude est importante car le développement d'un système d'administration de médicaments déclenché par la lumière pouvant pénétrer dans les tissus s'est révélé très difficile.

Pour leur étude, les chercheurs ont mis au point un nouveau type de nanoparticule capable d'absorber l'énergie de la lumière pénétrant dans les tissus.

Les nanoparticules sont constituées de silice et contiennent des milliers de minuscules pores dans lesquels elles portent les médicaments de chimiothérapie. Pour arrêter les fuites de médicaments, les extrémités des pores sont recouvertes de nanovalves, comme les bouchons de liège.

Ce sont les nanovalves qui répondent au déclenchement de la lumière. Ils contiennent des molécules spéciales qui réagissent lorsqu'elles sont exposées à une lumière à deux photons, provoquant ainsi l'ouverture et la libération de la cargaison de médicaments. La lumière à deux photons est une technique laser qui excite les électrons dans différents états, ce qui peut à son tour modifier les propriétés des composés dont ils font partie.

Les chercheurs ont testé avec succès leur porte-médicament à l'échelle nanométrique et son déclenchement sur des cellules de cancer du sein humain cultivées en laboratoire. Étant donné que le déclenchement de la lumière ne fonctionne que jusqu'à 4 cm de tissu, la technique est limitée aux tumeurs non éloignées de la surface de la peau, telles que les tumeurs du sein, du colon, des ovaires et de l'estomac.

Les nanoparticules sont fluorescentes, de sorte que leurs progrès dans le corps peuvent être suivis en utilisant des techniques d'imagerie moléculaire et les chercheurs peuvent voir exactement où la nanoparticule est avant d'activer la libération du médicament.

L'équipe de recherche comprenait également des membres de centres de recherche français, dont Jean-Olivier Durand de l'Université de Montpellier, qui a joué un rôle déterminant dans le développement de la nouvelle nanoparticule.

Les fonds des Instituts nationaux de la santé et de l’échange culturel franco-américain - Fonds universitaire partenaire (FACE-PUF) ont contribué au financement de l’étude.

En avril 2012, Nouvelles médicales aujourd'hui ont fait état de recherches sur des nano-usines pouvant produire des médicaments sur les sites tumoraux. Les nano-usines de cette étude pourraient être activées par la lumière UV pour produire des médicaments à base de protéines juste à côté des tumeurs. Les médicaments à base de protéines contre le cancer existent, mais ils sont limités par le fait que le corps les décompose avant de pouvoir atteindre leur cible.

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