Des scientifiques russes, sous la direction d'Alexeï Peltek et de Mikhaïl Ziouzine de l'université ITMO (Université d'État en technologie de l'information, mécanique et optique) de Saint-Pétersbourg, ont élaboré un système photosensible basé sur les cellules souches pour traiter efficacement le cancer. Les résultats de ces expériences ont été publiés dans la revue Biomaterials Science.
Ce système est capable d'acheminer les médicaments anti-tumoraux dans la zone où se trouvent des néoformations malignes et de les libérer à distance sous un rayonnement infrarouge. Il s'agit du premier système universel destiné à acheminer les médicaments recourant à des cellules souches.
Acheminement «intelligent»
Un sérieux problème existe dans l'oncologie actuelle: l'efficacité de la plupart des médicaments dépend de la dose de produit anti-tumoral introduite - plus la dose est élevée, plus la thérapie est efficace. Cependant, au-delà d'un certain seuil le médicament devient toxique pour l'organisme en général. Par conséquent, il est nécessaire de l'acheminer de manière ciblée jusqu'au foyer de la maladie.
De plus, dans le cadre de l'approche traditionnelle, une dose importante de médicament anti-tumoral introduite se répand dans tout l'organisme avec le flux sanguin. Mais souvent, les tumeurs sont des formations assez denses où le flux sanguin est restreint, et le médicament s'accumule donc partout sauf dans la zone des néoformations.
Pour un acheminement «intelligent» des médicaments qui permettrait de remédier à ce problème, les chercheurs ont proposé d'utiliser des cellules souches capables de pathotropisme - une migration ciblée vers le foyer de la tumeur.
Il est impossible de «charger» directement les cellules souches migrantes avec un produit anti-tumoral toxique, car cela pourrait affecter leurs fonctions biologiques. Les auteurs ont développé des capsules polyélectrolytes spéciales - des porteurs submicroniques creux à base de polymères et de dioxyde de silicium pouvant être placés à l'intérieur des cellules souches.
Caractéristiques de la méthode
Ces porteurs possèdent une propriété unique: ils sont capables de se désintégrer sous l'effet du rayonnement infrarouge, ce qui permet de libérer le médicament à distance au moment voulu et à l'endroit voulu de manière non invasive, grâce à un laser infrarouge.
«L'un des avantages de notre système est l'universalité obtenue grâce à l'isolement du médicament à l'aide des submicrocapsules créées. En un plaçant un autre produit que la vincristine, que nous avons utilisée dans les expériences, il ne sera pas nécessaire de refaire toutes les expériences avec les cellules pour vérifier si elles peuvent migrer dans la zone de la tumeur. Les capsules à absorber ne présentent aucune différence pour les cellules porteuses, et elles peuvent tout aussi efficacement acheminer d'autres médicaments», indique Alexeï Peltek dans le communiqué de presse de l'université.
Et de poursuivre: «Par analogie, on pourrait dire que nous avons créé le facteur et l'enveloppe. Pour le facteur le contenu de l'enveloppe ne fait aucune différence, il la livrera quand même. La tumeur pourrait s'avérer résistante au médicament que nous administrons. Dans ce cas nous changerons simplement le contenu de l'enveloppe et regardons s'il provoque la réaction attendue.»
L'efficacité du nouveau système a été testée sur les cellules primaires de mélanome extraites des tissus de patients atteints du cancer. La prochaine étape pour les chercheurs sera celle des expériences sur des animaux modèles.
Les scientifiques précisent que malgré les premiers succès, l'implantation du système dans la pratique clinique nécessite de nombreux essais précliniques et cliniques, ce qui demande du temps et des investissements financiers. Cependant, c'est un chemin classique pour tous les produits pharmaceutiques avant de lancer leur production. Et la coopération productive des chercheurs de l'université ITMO avec des médecins et des biologistes de la Première université de médecine de Saint-Pétersbourg permettra d'accélérer toutes les étapes d'essais des systèmes élaborés, espèrent les auteurs de l'étude.
