De nouveaux composés ciblent et tuent les cellules cancéreuses du cerveau après avoir été dynamisés par une faible dose de rayons X

De nouveaux composés ciblent et tuent les cellules cancéreuses du cerveau après avoir été dynamisés par une faible dose de rayons X

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Des chercheurs dirigés par l’Université technologique de Nanyang à Singapour (NTU Singapour) ont développé une méthode nouvelle et précise pour traiter le type de cancer du cerveau le plus courant en utilisant une dose de rayons X nettement inférieure à celle des traitements de radiothérapie existants.

Il a été démontré que la méthode freine la croissance des tumeurs cérébrales chez la souris, ce qui ouvre la voie à de futures applications cliniques chez l’homme.

Chaque année, plus de 300 000 personnes reçoivent un diagnostic de glioblastome dans le monde, le cancer du cerveau le plus répandu chez les adultes. Le cancer commence par une croissance de cellules cérébrales et, s’il n’est pas traité, se propage rapidement dans le cerveau. En moyenne, les patients diagnostiqués avec un glioblastome survivent environ un an et demi.

Une façon de le traiter consiste à utiliser des rayonnements tels que les rayons X pour tuer les cellules cancéreuses. Cependant, la radiothérapie peut accidentellement endommager les cellules saines proches de la tumeur, entraînant des effets secondaires tels que des nausées, une perte de cheveux et des problèmes de mémoire.

La thérapie radiodynamique est une option de traitement plus récente en cours de développement, dans laquelle un patient reçoit une injection de composés spécialement conçus qui créent des radicaux libres anticancéreux lorsque les rayons X les activent. La dose de rayons X que les patients reçoivent pour activer les composés est inférieure, environ 20 à 30 % de la dose de radiothérapie conventionnelle.

Cependant, les composés anticancéreux utilisés en thérapie radiodynamique, qui contiennent des métaux lourds, ne ciblent pas avec précision les cellules cancéreuses. Ils se frayent un chemin dans les cellules saines et peuvent être activés s’ils se trouvent à proximité de l’endroit où le patient reçoit les rayons X, entraînant ainsi des dommages aux cellules saines.

Aujourd’hui, de nouvelles recherches dirigées par le professeur Pu Kanyi de la NTU, de l’École de chimie, de génie chimique et de biotechnologie, s’attaquent à ces problèmes afin de rendre la radiothérapie du glioblastome plus sûre. L’étude est publiée dans Matériaux naturels.

Tuer le cancer avec précision

Au cœur des avancées du professeur Pu se trouve un nouveau composé développé par son équipe, connu sous le nom de sonde dynamique radio-rémanente moléculaire ou « MRAP ». Il contient des produits biochimiques et de l’iode et aucun métal lourd.

Dans des expériences avec des souris atteintes d’un cancer du cerveau, les MRAP ont été injectés directement dans les tumeurs des animaux, suivis de radiographies au même endroit. La dose de rayons X était plus de six fois inférieure à la quantité administrée dans les méthodes de thérapie radiodynamique existantes.

Les MRAP présents dans les tumeurs absorbent les rayons X et deviennent dynamisés, libérant des radicaux libres cancéreux uniquement lorsqu’ils rencontrent une enzyme spécifique produite en quantités anormalement grandes par les cellules tumorales cérébrales.

De nouveaux composés ciblent et tuent les cellules cancéreuses du cerveau après avoir été dynamisés par une faible dose de rayons X

Dans leurs expériences, l’équipe NTU a observé que les MRAP ne produisaient pas de radicaux libres dans les cellules normales, ne créant ainsi aucun effet secondaire. En revanche, les composés de thérapie radiodynamique traditionnelle ne sont pas aussi « intelligents » et leurs fonctions anticancéreuses peuvent être activées même dans des cellules saines.

En conséquence, les effets secondaires de l’utilisation des MRAP chez l’homme devraient être inférieurs à ceux d’autres types de radiothérapie.

Après le traitement par MRAP, les tumeurs cérébrales chez les souris ont cessé de croître et ces souris ont survécu deux fois plus longtemps que les souris non traitées : 76 jours contre 37.

Les animaux n’ont également montré aucun signe de lésion tissulaire ni de perte de poids apparente après avoir été traités avec des MRAP. Les composés ont finalement été évacués par l’urine et les selles.

“Nous avons utilisé de très faibles doses de rayons X et de MRAP anticancéreux. De plus, les composés anticancéreux n’étaient actifs que dans la tumeur cérébrale et non dans les cellules saines”, a déclaré le professeur Pu. “Nous nous attendons donc à ce que notre méthode de traitement soit plus sûre et entraîne moins d’effets secondaires que celles existantes.”

Un brevet a été déposé sur les MRAP et l’équipe du professeur Pu est en discussion avec des investisseurs potentiels intéressés par la recherche.

Les résultats de l’équipe du professeur Pu “représentent une avancée importante dans la combinaison des rayons X et de la lumière pour détecter et traiter les microtumeurs”, a déclaré le professeur Marc Vendrell de l’université d’Édimbourg en Écosse, au Royaume-Uni, qui n’a pas participé à l’étude.

Le professeur Vendrell, qui développe des sondes chimiques ciblant le cancer et l’inflammation pour les études d’imagerie translationnelle en clinique, a ajouté que la recherche “ouvre de nouvelles voies pour l’élimination précise des cellules tumorales chez les patients cancéreux”.

“Les résultats sont très prometteurs dans la mesure où le traitement peut être très efficace contre les petites tumeurs et avec des doses de rayonnement sûres”, a-t-il déclaré. “Les prochaines étapes consisteront à évaluer la sécurité et l’efficacité de ces traitements dans des modèles précliniques plus vastes et, par la suite, dans des premières études chez l’homme.”

À l’avenir, l’équipe du professeur Pu prévoit d’améliorer la capacité du MRAP à cibler les cellules cancéreuses et d’ajouter des fonctions de lutte contre le cancer, telles que des capacités immunothérapeutiques qui aideraient à activer le système immunitaire pour détruire les cellules cancéreuses et aider l’organisme à lutter contre la récidive du cancer.

De nouveaux composés ciblent et tuent les cellules cancéreuses du cerveau après avoir été dynamisés par une faible dose de rayons X

Expériences antérieures de l’équipe, publiées en décembre 2022 dans Génie biomédical naturela montré que chez les souris atteintes de cancer, un autre type de composé anticancéreux développé par les scientifiques a empêché l’introduction de nouvelles cellules cancéreuses chez les animaux.

Cela était lié à l’activation des cellules immunitaires des souris qui combattent le cancer. Mais au lieu des rayons X, ces composés anticancéreux ont été dynamisés par des ultrasons.

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