Nanoparticles de guidage directement aux cellules tumorales

Les traitements anticancéreux modernes visent à attaquer des cellules tumorales tout en stockant le tissu sain. Une équipe de recherche interdisciplinaire chez Helmholtz-Zentrum Dresde-Rossendorf (HZDR) et FU Berlin a accompli le progrès important dans cet endroit : les scientifiques ont produit les nanoparticles minuscules qui sont conçus pour viser particulièrement des cellules cancéreuses. Ils peuvent diriger directement aux cellules tumorales et concevoir ceux utilisant des techniques d'imagerie avancées. Les deux dans des boîtes de Pétri et des modèles animaux, les scientifiques pouvaient guider effectivement les nanoparticles aux cellules cancéreuses. La prochaine opération est de combiner la technique neuve avec des approches thérapeutiques.

Les chercheurs de HZDR commencent par les nanoparticles minuscules et biocompatibles faits de soi-disant polyglycérols dendritiques qui servent de molécules de transporteur.

Nous pouvons modifier ces particules et introduire des fonctionnements variés. Par exemple, nous pouvons fixer un éclat d'anticorps à la particule qui grippe particulièrement aux cellules cancéreuses. Cet éclat d'anticorps est notre partie de désignation d'objectifs qui dirige le nanoparticle vers la tumeur. »

M. Kristof Zarschler, associé de recherches à l'institut de HZDR de la cancérologie radiopharmaceutique

L'objectif des nanoparticles modifiés est un antigène connu sous le nom d'EGFR (récepteur du facteur de croissance épidermique). Dans certains types de cancer, tels que des tumeurs de cancer du sein ou de tête et de col, cette protéine overexpressed sur la surface des cellules. « Nous pouvions prouver que nos nanoparticles conçus agissent l'un sur l'autre préférentiellement avec les cellules cancéreuses par l'intermédiaire de ces récepteurs, » confirme M. Holger Stephan, chef du groupe de systèmes de Nanoscalic à HZDR. « Dans des tests de contrôle avec les nanoparticles assimilés qui avaient été modifiés avec de l'anticorps non spécifique, de manière significative moins nanoparticles accumulés aux cellules tumorales. »

Les scientifiques ont intensivement étudié le comportement des nanoparticles dans les cultures cellulaires et dans un modèle animal. À cet effet, ils ont fourni aux nanoparticles des caractéristiques complémentaires de journaliste, comme Kristof Zarschler explique : « Nous avons employé deux possibilités complémentaires. En plus des anticorps, nous avons fixé des molécules de teinture et des radionucléides aux nanoparticles. La molécule de teinture émet en spectre infrarouge proche qui pénètre le tissu et peut être conçu avec un microscope approprié. La teinture indique ainsi où exact les nanoparticles sont localisés. » Le radionucléide, copper-64, accomplit un but assimilé. Il émet la radiothérapie qui est trouvée par un balayeur d'ANIMAL FAMILIER (tomographie d'émission de positons). Les signes peuvent alors être convertis en image en trois dimensions qui conçoit la distribution des nanoparticles dans l'organisme.

Excellentes propriétés aux organismes vivants

Utilisant ces techniques d'imagerie, les chercheurs ont pu prouver que l'accumulation de nanoparticle dans le tissu tumoral atteint le maximum pendant deux jours après administration aux souris. On élimine par la suite les nanoparticles marqués par l'intermédiaire des reins sans être un fardeau pour le fuselage. « Ils sont apparemment idéaux dans la taille et des propriétés, » dit Holger Stephan. Des « plus petites particules sont filtrées hors du sang en juste quelques heures et ont ainsi seulement un choc à court terme. Si, d'autre part, les particules sont trop grandes, elles s'accumulent dans la rate, le foie ou les poumons et ne peuvent pas être retirées du fuselage par l'intermédiaire des reins et de la vessie. » L'effet entre les nanoparticles avec une taille exacte de trois nanomètres et les éclats joints d'anticorps a évidemment une influence positive sur la distribution et l'assemblage de l'anticorps dans l'organisme ainsi que sur son profil d'excrétion.

Dans de futures expériences, les chercheurs de HZDR veulent vérifier s'ils peuvent modifier leur système pour transporter d'autres composantes. Kristof Zarschler décrit les régimes : « Vous pouvez prendre ces nanoparticles et functionalize les avec du produit actif. Alors vous pouvez livrer un médicament directement à la tumeur. Ceci pourrait être un radionucléide thérapeutique qui détruit les cellules tumorales. » Il est également possible de fixer des éclats d'anticorps spécifiques pour des protéines autres qu'EGFR à différents types de cancer d'objectif.

Source:
Journal reference:

Pant, K., et al. (2019) Active targeting of dendritic polyglycerols for diagnostic cancer imaging. Small. doi.org/10.1002/smll.201905013.