En séquençant les génomes cancéreux, les chercheurs ont trouvé une quantité importante de gènes qui se sont mutés, supprimés ou doublés dans des cellules cancéreuses. Ce trésor est un atout pour les scientifiques à la recherche de cibles de médicaments innovantes, mais il est extrêmement difficile de les examiner rapidement.

Afin d'accélérer ce processus, les scientifiques du MIT ont produit des nanoparticules d'ARN qui fournissent un dépistage rapide des dernières cibles de médicament chez la souris. Pour leur étude initiale sur la souris, menée avec des scientifiques du Dana-Farber Cancer Institute et du Broad Institute, les chercheurs ont démontré que les nanoparticules ciblant une protéine appelée ID4 peuvent réduire les tumeurs ovariennes.

Le système, publié dans l'édition en ligne de Science Translational Medicine , Pourrait aider à surmonter les obstacles au développement des médicaments anticancéreux, selon Sangeeta Bhatia, professeur de sciences et de technologie et de génie électrique et informatique de John et Dorothy Wilson et membre de l'Institut David H. Koch pour la recherche intégrée sur le cancer au MIT.

Bhatia a expliqué:

«Ce que nous avons fait, c'est essayer d'établir un pipeline où vous commencez par toutes les cibles qui génèrent de la génomique, et vous les filtrez successivement à l'aide d'un modèle de souris pour déterminer ceux qui sont importants. En ce sens, vous pouvez prioriser Ceux que vous souhaitez cibler cliniquement en utilisant des interférences d'ARN ou développer des médicaments ".

William Hahn, professeur agrégé de médecine à la Harvard Medical School, est le chef du Projet Achille, une tentative de collaboration pour découvrir des objectifs potentiels innovants pour les médicaments contre le cancer à partir de l'avalanche de données provenant du projet de séquençage du cancer et du génome du cancer national.

Certaines de ces cibles prometteuses sont considérées comme «non remplaçables», par exemple, les protéines ne contiennent pas dans lesquelles un médicament pourrait leur attacher. Les nanoparticules les plus récentes, qui fournissent des brins courts d'ARN capables de désactiver un gène spécifique, pourraient aider les chercheurs à poursuivre ces protéines insolubles.

Hahn, qui est également directeur du Centre for Cancer Genome Discovery chez Dana-Farber et membre associé de l'Institut général, a déclaré: "Si nous pouvions comprendre comment faire travailler [chez les humains], cela ouvrirait un Toute une nouvelle classe de cibles qui n'avait pas été disponible ".

Grâce au projet Achille, l'équipe examine les attributs de nombreux gènes endommagés dans les cellules cancéreuses ovariennes. Simplement en exposant les gènes essentiels à la survie des cellules cancéreuses, cette méthode a affiné la liste des cibles possibles à plusieurs dizaines.

Généralement, la phase 2 de la découverte d'une bonne cible de médicament consiste généralement à engendrer génétiquement une souche de souris qui sont absentes (ou surexprimant) du gène impliqué, afin de déterminer leur réaction lorsqu'on développe une tumeur. Cependant, cela dure généralement de 2 à 4 ans. Une approche significativement plus rapide pour examiner ces types de gènes du corps est de les éteindre après la croissance d'une tumeur.

L'interférence de l'ARN (RNAi) fournit une technique réalisable de faire cela. Dans ce phénomène naturel, de courts brins d'ARN s'attachent à l'ARN messager (ARNm) qui délivre des directions de construction de protéines du noyau de la cellule aux autres parties de la cellule. Une fois attachés, les molécules d'ARNm sont démolies et leurs protéines correspondantes ne se produisent jamais.

Les chercheurs ont réellement poursuivi l'ARNi en tant que traitement contre le cancer puisqu'il a été identifié dans les années 1990. Cependant, les chercheurs ont eu des difficultés à découvrir une approche visant à cibler de manière sécuritaire les tumeurs avec ce traitement. L'un de leurs principaux défis était de trouver un moyen d'obtenir l'ARN pour entrer dans les tumeurs.

Dans cette étude, l'objectif de l'équipe était de développer une technique de «mélange et dose» qui permettrait aux scientifiques de mélanger des particules d'ARN qui ciblent un gène spécifique, de les injecter dans des souris et d'observer les résultats.

Pour leur première tentative, l'équipe s'est concentrée sur la protéine ID4 car elle est surexprimée dans environ un tiers des tumeurs ovariennes de haute qualité (le type le plus invasif), mais pas dans d'autres types de cancer. Le gène, qui code pour un facteur de transcription, semble être lié au développement embryonnaire: il est désactivé au début de la vie, puis réactive de quelque manière que ce soit dans les tumeurs ovariennes.

Pour cibler ID4, l'équipe a développé un type innovant de nanoparticules de délivrance d'ARN. Ces particules peuvent à la fois cibler et entrer dans les tumeurs, ce qui n'avait pas été accompli avant l'interférence de l'ARN.

À leur surface, les particules sont marquées par un fragment protéique court qui leur permet de pénétrer les cellules tumorales. En outre, les fragments sont attirés par une protéine située sur les cellules tumorales, appelée p32. Ce fragment et plusieurs autres comparables ont été identifiés par Erkki Ruoslahti, professeur à l'Institut de recherche médicale de Sanford-Burnham à l'Université de Californie à Santa Barbara.

À l'intérieur des nanoparticules, les brins d'ARN sont combinés avec une protéine qui les accompagne également le long de leur parcours: lorsque les particules pénètrent dans une cellule, elles sont illustrées dans des membranes appelées endosomes. Le mélange protéine-ARN peut traverser la membrane endosomale, permettant aux particules d'atteindre le compartiment principal de la cellule et de commencer à détériorer l'ARNm.

Dans une étude sur des souris atteintes de tumeurs ovariennes, les chercheurs ont découvert que la thérapie avec les nanoparticules RNAi se débarrasse de la majorité des tumeurs.

L'équipe utilise actuellement les particules pour examiner d'autres cibles potentielles pour le cancer des ovaires en plus d'autres formes de cancer, comme le cancer du pancréas. En outre, l'équipe envisage la possibilité de créer des particules ciblant ID4 comme traitement pour le cancer des ovaires.

This tiny particle could roam your body to find tumors | Sangeeta Bhatia (Médical Et Professionnel Video 2023).