Les chercheurs dévoilent les points chauds mondiaux et les prochaines frontières pour les thérapies contre le cancer à base d'hydrogel, offrant un nouvel espoir pour des traitements plus précis et moins toxiques.
Analyse bibliométrique: Hydrogels dans le traitement du cancer: cartographie de l'avenir de l'administration de médicaments de précision. Crédit d'image: Gilmanshin / Shutterstock
Les thérapies contre le cancer modernes ont abouti à des taux de survie plus élevés pour les victimes de cette maladie effrayante, dans de nombreux cas. Cependant, leur mode générique d'administration et d'action est associé à de plus grands effets indésirables et à une efficacité potentiellement plus faible.
Une récente analyse bibliométrique publiée dans la revue Frontières en immunologie a examiné les tendances et les perspectives de recherche mondiales pour l'introduction d'hydrogels dans le traitement du cancer, une étape qui pourrait conduire au développement futur de plateformes de médicaments contre le cancer personnalisées, plus efficaces et moins toxiques.
Sommaire
Introduction
Les traitements contre le cancer comprennent la chirurgie, la radiothérapie, la chimiothérapie et la médecine traditionnelle chinoise. La chimiothérapie est très couramment utilisée pour augmenter le temps de survie, mais est associée à une gamme d'effets indésirables graves. Habituellement, ceux-ci surviennent en raison des effets hors cible de ces molécules hautement cytotoxiques.
L'administration ciblée de médicaments est le Saint Graal de la thérapie contre le cancer. Des systèmes plus récents sont envisagés qui dirigeront les médicaments pour agir uniquement sur les cellules cancéreuses, médiées par des mécanismes de reconnaissance spécifiques aux cellules ou aux tumeurs.
Les nanomolécules sont l'une de ces moyens prometteurs, où les nanocarateurs sont utilisés pour transporter des médicaments cytotoxiques à petite molécule vers des cellules spécifiques, améliorant leur efficacité. Par exemple, un nanosystème sensible au pH libère le médicament dans le microenvironnement acide de la tumeur.
Ces systèmes d'administration de médicaments traversent également des obstacles biologiques pour atteindre des cibles intracellulaires, en plus d'assurer une distribution plus uniforme du médicament au sein de la tumeur, améliorant ainsi les résultats du traitement.
Les hydrogels sont un autre domaine de recherche fructueux dans ce domaine.
Que sont les hydrogels?
Les hydrogels sont des polymères hydrophiles, synthétiques ou naturels, avec une structure de réseau tridimensionnelle qui peut héberger l'eau et les molécules de médicament. Les hydrogels peuvent également être combinés avec des cadres métalliques-organiques pour former des matériaux composites avec des propriétés structurelles sensibles au stimulus et dynamiques, facilitant la libération de médicament localisée et soutenue.
Avec ces propriétés, les hydrogels ont un énorme potentiel en tant que porteurs efficaces pour l'administration de médicaments localisés et soutenus aux cancers. Leur nature semi-solide facilite leur utilisation en tant que porteurs transdermiques des médicaments antitumoraux.
Bien que la plupart des applications cliniques soient toujours aux stades précliniques ou expérimentales, les hydrogels injectables représentent un domaine d'intérêt intense de la recherche comme une approche mini-invasive pour l'administration de chimiothérapie in vivo qui peut augmenter la concentration du médicament sur les sites tumoraux et réduire les effets secondaires systémiques. La formulation d'hydrogel aide également les médicaments à mieux pénétrer et à rester sur le site actif pendant des périodes plus longues, via une diffusion passive ainsi qu'un transport actif à travers la membrane cellulaire.
Imphase sur l'analyse bibliométrique et le paysage de recherche
L'article actuel présente une étude bibliométrique systématique conçue pour fournir un aperçu complet de l'état et des tendances des hydrogels pour l'administration de médicaments contre le cancer. Les auteurs ont extrait et examiné toute la littérature sur les hydrogels dans l'administration de médicaments contre le cancer, principalement de la Chine, des États-Unis et de l'Inde, en utilisant des méthodes bibliométriques. Ils ont utilisé la base de données de la collection de noyaux Web des sciences et des outils tels que CiteSpace, Hiscite, Vosviewer et le générateur alluvial pour cartographier la sortie de recherche, les collaborations et l'évolution des sujets.
Ils ont constaté que le principal journal de ce domaine (faisant référence au nombre d'articles) était l'International Journal of Biological Macromolecules, suivi du Journal of Drug Delivery Science and Technology, et le Journal of Controlled Release. En tant que tels, ils sont dignes d'être étroitement suivis par des chercheurs travaillant dans ce domaine.
L'analyse a révélé que le professeur Pourmadadi Mehrab était un chercheur influent dans ce domaine, collaborant souvent avec Rahdar Abbas et Pandey Sadanand. Qian Zhiyong, ainsi que Zhang Yu et leurs collaborateurs, ont formé un autre groupe proche. Dans l'ensemble, l'étude a noté un nombre limité d'auteurs à haut rendement et une intensité de collaboration relativement faible entre eux.
Le nombre d'articles liés à ce domaine a été initialement faible, mais a augmenté après 2008, avec une nouvelle reprise nette en 2016. La production la plus élevée a été enregistrée en 2024, avec plus de 600 articles. Cela démontre la croissance de l'intérêt pour ce sujet pivot.
Plusieurs revues et articles de recherche originaux ont été cités dans de nombreuses autres publications. Le seul article avec le plus grand nombre de citations était «la conception d'hydrogels pour l'administration de médicaments contrôlés».
Cela a abordé la capacité des hydrogels à réguler la distribution et le moment de la libération de médicament à travers une gamme de médicaments, des grandes molécules aux petites molécules et aux thérapies cellulaires. Les différentes conceptions et leurs mécanismes d'action ont également été présentés, y compris l'interaction médicament-hydrogel à tous les niveaux, du réseau au niveau moléculaire.
La littérature précoce de 2000 à 2010 s'est avérée densément interconnectée avec toutes les littératures ultérieures, représentant ses racines. De 2011 à 2017, davantage de succursales ont émergé, ce qui s'est différencié au cours de 2018-2024.
Évolution des disciplines de recherche
L'analyse a révélé que les travaux dans ce domaine ont commencé avec la recherche biomédicale mais se sont déplacés avec le temps dans d'autres domaines. Actuellement, l'accent est mis sur la «chimie, appliquée», «ingénierie, environnement» et «biochimie et biologie moléculaire», reflétant un changement interdisciplinaire clair.
La collaboration a été marquée, à l'échelle nationale et internationale, ainsi qu'entre les auteurs qui ont publié le plus dans ce domaine. La Chine a occupé la première place de la recherche coopérative internationale sur les hydrogels, tandis que les collaborations institutionnelles étaient principalement limitées à celles du même pays, comme le réseau des Instituts indiens de technologie (IIT) en Inde.
Le réseau de coopération de pays.
Les domaines les plus actifs de la recherche sur l'hydrogel ont été identifiés à l'aide de mots clés. Différents mots clés se sont produits au cours des phases successives de recherche au cours des 24 dernières années. Les 20 mots clés qui sont restés actifs en 2024 comprenaient l'immunothérapie, la mort cellulaire immunogène, la carboxyméthyl cellulose et l'antibactérien, ce qui indique que de nombreuses recherches futures peuvent se concentrer sur ces domaines.
Par exemple, les hydrogels peuvent améliorer l'immunothérapie, le traitement recommandé pour les tumeurs gastro-intestinales, en fournissant des médicaments et des cellules immunitaires à la tumeur. Ainsi, les hydrogels émergent comme des matériaux multifonctionnels.
Encore une fois, les hydrogels peuvent induire la mort cellulaire immunogène par le cuivre qu'ils contiennent ou par des changements de pH. La mort cellulaire immunogène est une forme de mort cellulaire programmée dans laquelle les cellules tumorales mourantes stimulent le système immunitaire pour reconnaître et éliminer la tumeur. La revue fournit des exemples de systèmes d'hydrogel qui amplifient l'immunothérapie via ces voies, bien que la plupart des résultats soient au stade de recherche ou préclinique.
Tendances émergentes
Les principaux domaines de recherche dans la phase la plus récente comprennent les hydrogels nanocomposites, l'immunothérapie, la quercétine, le cancer du pancréas et le cancer de la bouche. De plus, un article hautement cité de Cirillo, G. et al. (2019) reflète les efforts intenses pour formuler des hydrogels injectables. Alors que l'utilisation clinique des hydrogels la plus récente reste axée sur les voies muqueuses ou transdermiques, les systèmes injectables sont une frontière de recherche clé et sont développés pour des applications futures potentielles.
Les tendances récentes les plus importantes dans les hydrogels en tant que systèmes d'administration de médicaments contre le cancer comprennent ceux qui traitent de la carcinomatose péritonéale, des nanoparticules d'oxyde de fer, de l'administration de médicaments, de la cinétique de libération et des points de carbone. Ceux-ci peuvent représenter les directions émergentes dans la recherche d'hydrogel pour l'administration de médicaments contre le cancer, au moins au cours des cinq prochaines années.
L'analyse a également identifié de nouveaux sous-domaines et mots clés, notamment des hydrogels nanocomposites, l'ingénierie tissulaire, la mort des cellules immunogènes et l'immunothérapie contre le cancer, qui ont attiré une attention croissante ces dernières années.
Limitations de l'étude
Les auteurs ont noté plusieurs limitations, notamment l'utilisation exclusive de la collection de noyaux Web of Science, le biais potentiel de citation inhérente aux analyses bibliométriques et la possibilité de manquer des articles récents récents de haute qualité avec un faible nombre de citations. Ces facteurs doivent être pris en compte lors de l'interprétation des résultats.
Conclusion
Cette revue bibliométrique a montré les domaines émergents de la recherche future dans le domaine des hydrogels pour l'administration de médicaments contre le cancer. L'étude a également reconnu les limitations, telles que la dépendance à une seule base de données littéraire (WOSCC) et le biais potentiel dans les analyses basées sur la citation, qui devraient être prises en compte lors de l'interprétation des résultats. «Cette étude fournit des recommandations et des orientations pour le développement d'hydrogels en tant que systèmes d'administration de médicaments tumoraux.»
