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Le graphène montre un potentiel anticancéreux

Les scientifiques ont découvert que le graphène, un nanomatériau, peut cibler et neutraliser les cellules souches cancéreuses et n'est pas toxique pour les cellules saines, suggérant qu'il pourrait potentiellement traiter une gamme de cancers avec moins d'effets secondaires que de nombreux traitements actuels.
Le graphène perturbe les signaux sur la membrane des cellules souches cancéreuses.
Crédit d'image: K. Novoselov / Université de Manchester

Les cellules souches du cancer sont des cellules précurseurs capables de s'auto-renouveler et de se différencier en cellules cancéreuses et de former des tumeurs. Les traitements conventionnels comme la chimiothérapie et la radiothérapie qui éliminent la plus grande partie des cellules cancéreuses ne tuent pas toujours les cellules souches cancéreuses - un résidu peut survivre et se développer.

Les cellules souches cancéreuses résiduelles sont à l'origine de la récidive tumorale et des métastases - où le cancer se propage à d'autres parties du corps. La métastase est responsable de 90% des décès par cancer, donc tout traitement qui l’empêche fera une énorme différence pour la survie du patient.

On pense également que les cellules souches cancéreuses favorisent la résistance aux médicaments, ce qui pose un problème important pour le traitement efficace du cancer.

Maintenant, une nouvelle étude suggère que le graphène - un nanomatériau constitué de flocons de carbone extrêmement minces qui n’ont qu’un atome d’épaisseur - pourrait s’avérer efficace pour éliminer les cellules souches cancéreuses.

Reportage dans le journal Oncotarget, une équipe de l'Université de Manchester au Royaume-Uni dirigée par Michael Lisanti, professeur à l'Institut des sciences du cancer de Manchester - décrit comment l'oxyde de graphène - une version modifiée du graphène - ciblait sélectivement les cellules souches cancéreuses dans toute une gamme de cancers.

Les chercheurs suggèrent que leurs découvertes ouvrent la possibilité d'utiliser le graphène avec des traitements existants, non seulement pour réduire les tumeurs, mais aussi pour prévenir les récidives et les métastases.

Les flocons d'oxyde de graphène empêchent les cellules souches cancéreuses de former des sphères tumorales

L’équipe s’est intéressée au graphène - sous forme d’oxyde de graphène - parce qu’il a démontré son potentiel en tant que vecteur pour l’administration de médicaments. Le matériau est stable dans l'eau et se fixe facilement aux surfaces des cellules.

Mais le co-auteur, le Dr Aravind Vijayaraghavan, de la School of Materials de Manchester et du National Graphene Institute, dit qu'ils ont été surpris de découvrir que l'oxyde de graphène lui-même semblait être un médicament anticancéreux efficace. Il explique:

"Les cellules souches cancéreuses se différencient pour former une petite masse de cellules appelée sphère tumorale. Nous avons vu que les paillettes d'oxyde de graphène empêchaient les cellules souches cancéreuses de se former et les ont forcées à se différencier en cellules souches non cancéreuses."

Cependant, bien que lui et ses collègues espèrent que ces premiers résultats mèneront à de nouveaux traitements contre le cancer, ils préviennent également qu’il reste beaucoup de travail à faire avant que le graphène ne soit prêt pour des essais cliniques avec des patients cancéreux.

Le graphène était efficace contre six types de cancer différents

Pour l’étude, l’équipe a testé une gamme de formulations d’oxyde de graphène de différentes tailles de flocons sur des cellules souches cancéreuses provenant de six types de cancer: sein, pancréas, poumon, cerveau, ovaire et prostate.

Ils ont utilisé une méthode couramment utilisée pour tester les cellules souches cancéreuses, appelée test ou test de la sphère tumorale. Dans le test, une sphère tumorale - une masse solide sphérique fusionnée de cellules - se développe à partir d’une seule cellule souche cancéreuse. Les sphères tumorales issues des cellules souches cancéreuses sont faciles à différencier des amas d'autres types de cellules.

Les chercheurs ont découvert que les flocons d'oxyde de graphène empêchaient les cellules souches cancéreuses de former des sphères tumorales dans les six types de cancer, ce qui suggère que la méthode pourrait fonctionner pour un large éventail de cancers.

Des recherches plus poussées ont révélé que l'oxyde de graphène empêche les cellules souches cancéreuses de former des sphères tumorales en inhibant plusieurs voies de signalisation importantes à la surface des cellules.

L'équipe suggère que les résultats montrent que le graphène pourrait être utilisé en thérapie combinée, contribuant ainsi à améliorer les résultats des traitements conventionnels. La co-auteur, la Dre Federica Sotgia, également de l'Institut des sciences du cancer de Manchester, conclut:

"Ces résultats montrent que l'oxyde de graphène pourrait être appliqué en lavage ou en rinçage pendant une chirurgie pour éliminer les CSC ou en tant que médicament ciblant les CSC."

L'étude s'appuie sur le travail de pionnier de deux physiciens de l'Université de Manchester - Andre Geim et Kostya Novoselov - qui ont remporté le prix Nobel de physique après avoir réussi à isoler le graphène du graphite en 2004.

Pendant ce temps, Nouvelles médicales aujourd'hui récemment appris d'une autre étude où une équipe a montré que les anticorps de chameau peuvent transporter les virus anticancéreux directement aux cellules tumorales. Les résultats soulèvent l'espoir de développer des thérapies géniques efficaces ciblant des types de cellules spécifiques.

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