Une nouvelle chimio de nanoparticules est plus douce sur la fertilité

En utilisant des nanoparticules comme «chevaux de Troie», les scientifiques ont conçu et testé en laboratoire un moyen de délivrer une chimiothérapie à base d'arsenic qui attaque férocement le cancer, mais qui est plus douce pour les ovaires. Ils espèrent que la nouvelle méthode contribuera à protéger la fécondité des femmes traitées contre le cancer.
L’équipe a également mis au point un moyen rapide de tester les effets des médicaments chimiothérapeutiques existants et nouveaux sur la fonction ovarienne.
Le nouveau médicament chimio-nanoparticulaire qu'ils ont conçu est le premier médicament anticancéreux à être testé en cours de développement pour son effet sur la fertilité à l'aide du nouveau test de toxicité rapide.
Les progrès de la thérapie anticancéreuse signifient que plus de patients survivent, mais de nombreuses patientes sont souvent confrontées à une perte de fertilité temporaire ou permanente après avoir subi une chimiothérapie traditionnelle.
Teresa Woodruff, co-chercheuse principale de l'étude, chef de la préservation de la fertilité à la Feinberg School of Medicine de la Northwestern University, déclare dans un communiqué:
"Notre objectif général est de créer des médicaments intelligents qui tuent le cancer mais ne causent pas la stérilité chez les jeunes femmes."
Woodruff et ses collègues rapportent leurs travaux sur le nouveau médicament et le test rapide dans le numéro du 20 mars de PLOS ONE.

Actuellement, le dépistage des médicaments anticancéreux pour leur effet sur la fertilité est long et coûteux.
Woodruff et l'autre co-chercheur de l'équipe, Thomas O'Halloran, directeur de l'Institut de chimie de la vie à Northwestern, sont mari et femme. Son expertise réside dans le développement de médicaments anticancéreux, le sien dans la préservation de la fertilité, et leur intérêt naturel pour le travail des uns et des autres a déclenché l'idée d'une étude collaborative.

Nanobin agit comme un petit cheval de Troie

Pour délivrer le médicament anticancéreux trioxyde de diarsenic, les chercheurs l'ont emballé dans un "nanobin". La nanobine contient des cristaux de nano-taille d'arsenic densément emballés dans une capsule de graisse.
Le «cheval de Troie» semble donc être une bulle de graisse normale, un liposome, mais contient en réalité un demi-million de molécules de médicaments anticancéreux mortels.
O'Halloran décrit le défi auquel ils ont été confrontés lors de la conception de la nanobine:
"Vous devez souffler la tumeur avec une dose significative d'arsenic mais en même temps empêcher l'exposition au tissu normal du médicament."
Les liposomes sont des centaines de fois plus petits que la cellule humaine moyenne et glissent facilement dans les trous des vaisseaux sanguins qui fuient et que les tumeurs développent pour les nourrir.
Une autre caractéristique que les chercheurs ont rapidement exploitée est que le tissu tumoral est légèrement plus acide que les tissus sains, ce qui aide le nanobin à libérer sa cargaison mortelle au bon endroit.

La forme nanobine du médicament est plus puissante mais cause moins de dommages à la fertilité

À l’aide du nouveau test de toxicité, l’équipe a pu démontrer que l’approche à la nanobine avait l’effet désiré sur les cellules tumorales, mais empêchait d’endommager le tissu ovarien, les follicules ou les ?ufs.
Ils notent que la toxicité réduite est basée sur le fait que "l'arsenic encapsulé n'est pas bioactif jusqu'à ce qu'il soit libéré, ce qui se produit sur une période de 48 heures".
Lorsqu'il était testé contre le lymphome, la forme nanobine du médicament anticancéreux était plus puissante que le médicament sous sa forme libre traditionnelle.
O'Halloran dit que le "médicament a été conçu pour maximiser son efficacité mais réduire la fertilité".
"Beaucoup de médicaments contre le cancer provoquent la stérilisation, c'est pourquoi il est important de se concentrer sur les nouvelles étapes de la conception des médicaments. Les autres systèmes corporels s'améliorent lorsque les gens cessent de prendre le médicament, mais la fertilité ne se rétablit pas".
L'une des raisons pour lesquelles les chercheurs ont choisi de tester le nouveau médicament sur le lymphome est que, comme ils le soulignent, "le lymphome de Hodgkin et le lymphome de Burkitt sont très répandus chez les patients en âge de procréer".
Le trioxyde d'arsenic est déjà approuvé pour le traitement de la leucémie et d'autres cancers du sang chez l'homme.
O'Halloran pense qu'en nanobine, il pourrait également être utilisé pour traiter les tumeurs solides, y compris le cancer du sein. Il a déjà publié des recherches montrant que les nanobines peuvent réduire la croissance tumorale dans le cancer du sein triple négatif, qui répond souvent mal à la chimiothérapie traditionnelle et a un faible taux de survie.

Test rapide de l'effet sur la fertilité

Pendant ce temps, dans l’autre moitié de l’étude, l’équipe a développé une in vitro culture de follicules qui peut rapidement tester les effets précoces des chimiothérapies sur la fertilité.
Avec le nouveau test, ils ont comparé les effets de la nanobine et de la forme libre du médicament à base d'arsenic utilisé dans les cultures cellulaires et les expériences sur souris, et ont montré que la forme nanobine était beaucoup moins toxique pour la fertilité féminine.
Woodruff explique que le test peut facilement être adapté à tout médicament anticancéreux en cours de développement pour «avoir un aperçu sous la tente».
Les résultats d'un tel test aideront les médecins du cancer à évaluer les options de traitement pour les patientes qui souhaitent conserver leurs chances d'avoir une future famille.
"Ils peuvent prescrire des schémas médicamenteux moins toxiques ou les référer à des spécialistes de la préservation de la fertilité", explique Woodruff.
Parlant de la forme nanobine du médicament à base d’arsenic, elle ajoute:
"Comme ce nouveau médicament est en développement, nous pouvons dire que c'est un bon médicament pour les jeunes femmes atteintes de cancer qui sont préoccupées par la fertilité."
Les fonds de l'Institut national de la santé infantile et du développement des Instituts nationaux de la santé, de l'Institut national du cancer des Instituts nationaux de la santé et du Département de la défense ont aidé à financer cette étude.
Dans un numéro récent de Fertilité et stérilitéLes chercheurs du National Cancer Institute rapportent qu'une étude sur les femmes israéliennes recevant des traitements de fertilité qui trouvent que la FIV (fécondation in vitro) ne semble pas augmenter le risque de cancer du sein et d'autres cancers féminins.
Écrit par Catharine Paddock PhD