En utilisant des nanodiamants, de minuscules particules de carbone, en tant que système d'administration de médicaments, les chercheurs ont développé une approche prometteuse pour traiter les tumeurs du cancer du sein et du foie qui sont résistantes à la chimiothérapie.

Dirigé par le Dr Dean Ho, professeur agrégé d'ingénierie biomédicale à Northwestern University à Evanston, Illinois, aux États-Unis, les chercheurs ont utilisé des souris de laboratoire pour tester de manière efficace et sûre les nanodiamants qui ont libéré les médicaments contre le cancer au fil du temps.

Vous pouvez lire comment ils l'ont fait en ligne dans le numéro du 9 mars de Science Translational Medicine .

Trouver des façons de rendre les médicaments de chimiothérapie plus efficace est un défi continu, en particulier pour le traitement des cancers qui sont résistants à la chimiothérapie, comme les tumeurs récurrentes du sein et du foie.

Une façon de le faire, c'est l'utilisation de nanoparticules pour délivrer les médicaments. Un exemple que les chercheurs ont récemment regardé est le nanodiamant, une particule de carbone qui a une épaisseur comprise entre 2 et 8 microns; Environ 10 000 fois plus mince que les cheveux humains.

L'avantage d'utiliser de telles particules minuscules est que vous pouvez obtenir le médicament pour adhérer à leurs surfaces, les utiliser pour entrer dans les cellules cancéreuses et libérer lentement le médicament, quitter la cellule quand elles sont terminées, puis quitter complètement le corps.

Ho a déclaré à la presse que, dans cette étude, ils ont pu augmenter l'efficacité du médicament contre le cancer qu'ils ont testé 70 fois tout en conservant la sécurité.

"C'est le meilleur des deux mondes", a-t-il déclaré.

Si vous pouviez voir un nanodiamant, vous comprendrez pourquoi il a ce nom, il ressemble à un diamant, et ce n'est pas seulement sa taille qui le rend utile, mais aussi sa forme.

"On les appelle octaèdres tronqués", explique Ho.

"Ils sont en forme de balle de football, mais les visages sont plus inclinés".

Ce sont les visages des nanodiamants qui permettent aux médicaments de se lier étroitement à leur surface et de se libérer lentement.

Ho a déclaré que la libération prolongée était une caractéristique importante car, par leur nature même, les médicaments de chimiothérapie sont toxiques.

La libération prolongée dans le temps réduit également les effets secondaires des chimiothérapies très toxiques.

"La chimie de la surface, couplée à l'architecture de la surface, permet une interaction très soutenue avec les médicaments", a déclaré Ho.

Les médicaments peuvent être liés à la surface avec une liaison chimique ou temporairement avec une liaison électrostatique. Il est utile d'avoir ces options parce que certains médicaments peuvent faire leur travail sans laisser aller la surface, tandis que d'autres doivent se révéler efficaces.

Un autre avantage des nanoparticules que les systèmes d'administration de médicaments est que vous pouvez les faire rechercher des molécules particulières ou des sites de tumeurs en attachant un composé chimique unique ou un anticorps à une extrémité.

Pour cette étude, Ho et ses collègues ont testé les nanodiamants comme un système de distribution de la doxorubicine, un médicament de chimiothérapie commun qui est très efficace pour tuer les cellules cancéreuses, mais, comme Ho l'a expliqué, «il est également très efficace de tuer tout le reste».

"Nous avons constaté que si vous liez les médicaments au diamant, l'efficacité est encore améliorée par rapport à l'utilisation du médicament seul", at-il ajouté.

L'avantage de cibler le cancer du foie avec des nanodiamants est que le foie est l'organisme où le corps métabolise les médicaments et détoxifie le sang.

"Beaucoup de ces choses se retrouvent au foie de toute façon et cela prend du temps pour arriver là-bas, mais il faut aussi un peu plus de temps pour sortir du diamant", a déclaré Ho.

C'est ce qu'il voulait dire par «le meilleur des deux mondes». La nanoparticule se déplace dans la circulation sanguine, éliminant progressivement le médicament, mais la plupart de ce qui se produit dans la tumeur.

Un souci important avec les nanoparticules est les effets secondaires potentiels, provenant du matériau dont sont fabriquées les nanoparticules, en particulier dans le foie, où les toxines sont éliminées et filtrées hors du corps.

Ho et ses collègues ont constaté que, même à forte dose, le système nanodiamond ne semble pas affecter la toxicité hépatique.

"Nous constatons également qu'il ne semble pas provoquer de toxicité sanguine systémique. Il semble être un système relativement biocompatible", a-t-il ajouté.

En fait, le système de distribution de nanodiamantes semble réduire les effets secondaires de la chimiothérapie.

L'un des principaux effets secondaires de la chimiothérapie est la réduction des globules blancs, les principaux outils du système immunitaire, et c'est souvent la principale raison de limiter la dose que les patients peuvent avoir en même temps, pour les empêcher d'avoir des infections.

"L'une des choses que nous trouvons est que lorsque vous liez le diamant au médicament, de nos études, il ne baisse pas le nombre de globules blancs, mais il a encore une efficacité pour réduire la taille de la tumeur", a déclaré Ho.

"Les agents de livraison thérapeutique de Nanodiamond Mediate Enhanced Chemorsistant Tumor Treatment".

Edward K. Chow, Xue-Qing Zhang, Mark Chen, Robert Lam, Erik Robinson, Houjin Huang, Daniel Schaffer, Eiji Osawa, Andrei Goga et Dean Ho.

Sci Transl Med , 9 mars 2011: Vol. 3, numéro 73, p. 73ra21

DOI: 10.1126 / scitranslmed.3001713

Source principale: Medill Reports Chicago.

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