Lle cancer de la poule prend le contrôle d’une cellule métabolismeelle le remodèle dans la poursuite de la croissance.1 Les cellules cancéreuses arrêtent les processus cellulaires qui ne servent pas cet objectif. Dans une nouvelle recherche étude publiée dans la revue Nature Nanotechnologie, Les chercheurs ont découvert que la réactivation de ces voies dormantes supprimait la propagation du cancer.2 Ces résultats pourraient ouvrir la voie à de nouveaux traitements ciblant plus efficacement les cellules cancéreuses.
Dayong-jinJin, un scientifique des matériaux de l’Université de technologie de Sydney et co-auteur de l’étude, aborde les grands problèmes de la science en utilisant les plus petits outils disponibles : les nanoparticules. Jin utilisait auparavant des nanoparticules pour observer l’intérieur moelle et détecter molécules minuscules libéré par les cellules cancéreuses.3,4 Sa dernière étude était encore plus ambitieuse : il voulait savoir si de minuscules nanostructures pouvaient traiter le cancer.
Son équipe s’est inspirée des expériences précédentes recherche sur les cancers du foie et du rein, où les chercheurs ont manipulé le métabolisme des cellules cancéreuses pour restaurer les processus cellulaires sains et restreindre la croissance. 5 Jin s’est demandé si un système de distribution à base de nanoparticules pourrait faciliter la modification du fonctionnement interne des cellules cancéreuses. Pour leurs expériences, l’équipe de Jin s’est concentrée sur le cancer de la peau. Pour rediriger leur énergie vers la prolifération cellulaire, les cellules du mélanome ralentissent la production de mélanine, une molécule pigmentaire. Le premier défi auquel l’équipe de Jin a dû faire face a été de trouver un moyen d’accélérer la production de mélanine.
Les interventions qui modifient le fonctionnement des processus internes d’une cellule ciblent souvent les enzymes métaboliques. Le développement d’activateurs enzymatiques est un processus délicat et les médicaments qui en résultent sont généralement effacé du corps avant qu’ils n’aient un effet.6 Une autre option consiste à identifier et à rendre disponibles les nutriments que la cellule utilise lors de la production de mélanine. Dans les cellules de la peau, l’acide aminé tyrosine est un composant essentiel de la synthèse de mélanine, mais il est difficile de livrer acides aminés à des cellules spécifiques.7 C’est là que la nanotechnologie a excellé.
« Nous avons modifié la forme naturelle de la tyrosine pour créer une structure de minicellules », explique Jin. Ces minicellules, également appelées nanomicelles, sont de petites sphères d’environ 60 nanomètres de diamètre, qui peuvent facilement traverser les membranes cellulaires des cellules cancéreuses cultivées issues de souris ou d’humains. Après trois jours d’incubation, Jin et son équipe ont constaté que les niveaux de mélanine étaient multipliés par six dans les cellules ciblées par rapport aux cellules témoins non exposées aux minicellules.
Les cellules cancéreuses, qui produisaient désormais de la mélanine, ont rapidement manqué d’énergie ; des analyses supplémentaires ont montré qu’une concentration accrue de minicellules rendait les cellules cancéreuses moins susceptibles de se propager.
Pour tester leurs minicellules dans un système vivant, les chercheurs ont utilisé un modèle murin de mélanome. Lorsqu’ils ont injecté les minicellules par voie intraveineuse pour la première fois, ils ont pensé que quelque chose n’allait pas. Les tumeurs ont foncé, ce qui a amené l’équipe à penser que le cancer était devenu plus agressif. Après tout, comme l’a souligné Jin, mélanome signifie « tumeur noire ».
Les chercheurs ont plutôt découvert que la teinte plus foncée des tumeurs signalait une production de mélanine plus élevée et la mort des cellules cancéreuses. Après 50 jours de traitement, les minicellules ont accéléré la croissance tumorale et prolongé considérablement la survie.
Ce sont tous des signes d’un traitement réussi, mais les traitements contre le cancer sont rarement administrés seuls dans la médecine moderne, a noté Chandeleur de Navdeepun biologiste cellulaire de l’Université Northwestern qui n’a pas participé à l’étude.
Jin et ses collègues ont décidé de tester une thérapie combinée de minicellules et un traitement expérimental appelé thérapie photothermique qui exploitait les niveaux de mélanine récemment augmentés des tumeurs. Ils ont tiré un laser infrarouge de 808 nanomètres sur les tumeurs des souris pendant six jours, à raison de cinq minutes par jour. La mélanine a absorbé la lumière, chauffant les cellules tumorales. Cette technique, qui, selon Jin, laisse les tissus normaux environnants intacts, a éradiqué les tumeurs et augmenté les taux de survie par rapport au traitement avec des minicellules seules.
Chandel a déclaré que les résultats sont prometteurs, mais qu’il reste encore beaucoup à faire. « J’aimerais d’abord voir ce résultat sur plusieurs modèles de souris, et ensuite, j’aimerais le voir avec un traitement standard », a-t-il déclaré.
Les traitements standards, comme la radiothérapie ou la chimiothérapie, peuvent interagir négativement avec les nouvelles approches. Par exemple, la chimiothérapie induit un stress oxydatif pour tuer les cellules tumorales, mais les essais cliniques ont montré que les traitements classiques ne sont pas efficaces. montré que le traitement antioxydant diminuait l’efficacité de la chimiothérapie.8
Jin espère que les minicellules pourront être intégrées aux interventions précoces, avant que la chimiothérapie ou la radiothérapie ne soient nécessaires. « Si nous pouvons prévenir le cancer… nous n’aurons plus à nous soucier des options de traitement limitées », a-t-il conclu.
