Le nanodrug lutte contre le cancer du sein de l'intérieur sans nuire aux tissus sains

Selon des chercheurs de Maxine Dunitz à Cedars-Sinai, il est possible d'attaquer des cellules cancéreuses du sein et de cibler des molécules spécifiques qui aident les tumeurs à se développer et à se propager, tout en laissant intactes les cellules saines. Institut de neurochirurgie à Los Angeles, en Californie.
Contrairement à d’autres médicaments qui ciblent les cellules cancéreuses de l’extérieur, souvent avec un effet minime, les chercheurs de Cedars-Sinai ont montré que les nanoparticules qu’ils ont développées, appelées nanobiopolymères ou nanoconjugués, permettent une tumeur spécifique. des substances chimiques ciblées pour s'accumuler dans les cellules tumorales et des mécanismes spécifiques à l'intérieur des cellules cancéreuses du sein les plus difficiles.
Des travaux antérieurs sur les nanoconjugués à Cedars-Sinai ont montré qu'une approche similaire s'attaque également aux tumeurs malignes du cerveau.
Dr Julia Y Ljubimova, auteur principal d'un article sur le travail dans un numéro récent de Recherche contre le cancer, a expliqué à la presse les nombreuses façons dont les nanobiopolymères améliorent le ciblage et le traitement des cellules cancéreuses:
"Certains anticorps peuvent être attachés pour cibler précisément les protéines dans les cellules tumorales; la résistance aux médicaments et les effets secondaires systémiques sont réduits car les médicaments sont" liés "à la plateforme et délivrés à l'intérieur des cellules cancéreuses sans affecter les cellules saines. transportés sur une seule plate-forme, permettant d'attaquer simultanément plusieurs cibles ", a déclaré Ljubimova, qui dirige le laboratoire de livraison de médicaments et de nanomédecine au département de neurochirurgie de Cedars-Sinai.
Les chercheurs ont mené un certain nombre d'études, utilisant des souris de laboratoire, pour montrer que cette approche hautement ciblée, utilisant une combinaison de médicaments, est plus efficace que les traitements standard actuels.
Dans leurs derniers travaux sur le cancer du sein, les chercheurs ont ciblé le cancer du sein HER2-positif. Dans ce type de cancer du sein, les femmes porteuses d'une forme mutante de gène ont davantage de récepteurs HER2 à la surface des cellules cancéreuses, ce qui les fait croître plus rapidement que les autres types de cancer du sein.
Les cancers du sein HER2-positifs ont tendance à être plus agressifs et moins sensibles au traitement. Le médicament antitumoral Herceptin (nom générique trastuzumab) peut parfois aider, mais il comporte des risques et des avantages.
Herceptin agit en se liant aux récepteurs HER2 à la surface des cellules cancéreuses et les empêche de faire croître et de se diviser. Cela permet également aux cellules tueuses du système immunitaire de s'y attacher lorsqu'elles sont liées au récepteur et de tuer la cellule tumorale.
Cependant, l'efficacité d'Herceptin est limitée par le fait que, chez 66 à 88% des patients, les tumeurs deviennent résistantes dans les 12 mois suivant le traitement. Il peut également nuire aux organes normaux avec lesquels il entre en contact, ont indiqué les chercheurs.
L'espoir est que la nouvelle technologie basée sur les nanopolymères surmontera certains de ces problèmes et offrira un grand potentiel dans le traitement du cancer.
Dans leur récent Recherche contre le cancer paper, Ljubimova et ses collègues décrivent comment ils ont testé leur nanobiopolymère d'acide polymalique (PMLA) chez des souris implantées avec des cellules de cancer du sein humain et ont trouvé les médicaments accumulés dans les cellules cancéreuses et réduit significativement la croissance tumorale.
La nanoplateforme PMLA, qu'ils décrivent comme «biodégradable, non toxique et non immunogène», contient un certain nombre de molécules, dont Herceptin, chacune ayant un rôle distinct. Herceptin cible la protéine HER2 existante, une autre molécule cible le mécanisme génétique qui déclenche la production de nouvelles protéines et une troisième molécule provoque l’ouverture des vaisseaux sanguins de la tumeur et permet au transporteur de nanoparticules de pénétrer dans la cellule cancéreuse et de libérer sa charge.
"Diverses fractions ont été attachées de manière covalente à PMLA, y compris une combinaison d'oligonucléotides antisens morpholino (AON) dirigés contre l'ARNm HER2 / neu, pour bloquer la nouvelle synthèse des récepteurs HER2 / neu; anticorps trastuzumab anti-HER2 / neu pour cibler le cancer du sein les cellules et inhibent l'activité des récepteurs simultanément et l'anticorps du récepteur de la transferrine, pour cibler le système vasculaire de la tumeur et assurer la délivrance du nanobiopolymère à travers le système endothélial de l'hôte », écrivent les auteurs.
Une caractéristique importante des nanoconjugués réside dans les liaisons chimiques étroites qui empêchent que les composants des médicaments actifs ne soient endommagés ou séparés dans les tissus ou dans le sang lorsqu'ils parviennent à la tumeur.
Une autre caractéristique importante de l’ingénierie médicamenteuse inventive est que les médicaments ne deviennent actifs qu’à l’intérieur des cellules tumorales. Cette agression ultime est une cascade d'événements biochimiques bien chorégraphiés, qui commence par un retour sur les cellules tumorales, traverse les vaisseaux sanguins et les parois cellulaires, libère les médicaments antitumoraux au bon endroit et au bon moment, puis démantèle les mécanismes aider les vaisseaux sanguins à nourrir les cellules tumorales.
Ljubimova a déclaré que leurs études montrent que leur nanobioconjugué est sûr et efficace et peut être adapté pour traiter une gamme de troubles.
"Il est inoffensif en dioxyde de carbone et en eau, non toxique pour les tissus normaux et, contrairement à certains médicaments, il n’est pas immunogène, ce qui signifie qu’il ne stimule pas le système immunitaire ou des éruptions cutanées à des symptômes soudains, mettant la vie en danger », at-elle ajouté.
Ljubimova et deux autres chercheurs ont déclaré un intérêt financier dans une entreprise qui a un intérêt dans cette technologie.
Les fonds pour la présente étude proviennent des instituts nationaux de la santé, de la fondation de la famille Winnick et du département de neurochirurgie du centre médical Cedars-Sinai.
Le soutien aux futures études sur le nanoconjugué au laboratoire de recherche en nanomédecine de Cedars-Sinai comprend une subvention de cinq ans du National Cancer Institute dans le cadre de son programme Nanotechnology in Cancer.
"Nanobiopolymère à base d'acide polymalique fournit un traitement systémique efficace du cancer du sein en inhibant à la fois la synthèse et l'activité des récepteurs HER2 / neu."
Satoshi Inoue, Hui Ding, José Portilla-Arias, Jinwei Hu, Bindu Konda, Manabu Fujita, Andrés Espinoza, Sonal Suhane, Marisa Riley, Marcus Gates, Rameshwar Patil, Manuel L. Penichet, Alexandre V. Ljubimov, Keith L. Black, Eggehard Holler et Julia Y. Ljubimova.
Cancer Res 15 février 2011 71: 1454-1464
DOI: 10.1158 / 0008-5472.CAN-10-3093
Source supplémentaire: Centre médical Cedars-Sinai (29 mars 2011).
Rédigé par: Catharine Paddock, PhD

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