Une équipe de recherche co-dirigée par des chimistes de la City University of Hong Kong (CityU) a récemment découvert de nouveaux agents anticancéreux hautement efficaces avec des structures tridimensionnelles, qui ont une activité anticancéreuse élevée, une faible toxicité et la capacité de surmonter la résistance aux médicaments dans les cellules cancéreuses. Les résultats aident à fournir une nouvelle direction pour le développement de médicaments anticancéreux.
Le cancer est depuis longtemps une maladie dévastatrice, qui touche des millions de personnes dans le monde. Malgré les progrès des traitements, les médicaments anticancéreux actuels ont souvent une efficacité limitée, un manque de sélectivité du cancer, des effets secondaires graves et une résistance aux médicaments dans les cellules cancéreuses.
La structure des médicaments affecte grandement leurs performances anticancéreuses. La plupart des médicaments anticancéreux ont des structures planes ; développer de nouveaux composés avec des structures tridimensionnelles peut fournir une opportunité de répondre aux limites des médicaments anticancéreux actuels. »
Dr Zhu Guangyu, professeur agrégé, Département de chimie à CityU
En collaboration avec des chercheurs de l’Université des sciences et technologies de Hong Kong (HKUST), l’équipe a testé une nouvelle classe de composés tridimensionnels et chiraux, qui présentent une activité anticancéreuse prometteuse et présentent des mécanismes d’action distincts des médicaments anticancéreux conventionnels pour surmonter la résistance aux médicaments.
L’équipe a d’abord développé une nouvelle stratégie de synthèse catalytique très efficace pour obtenir une nouvelle classe de composés tétraarylméthane tridimensionnels et chiraux qui présentaient une meilleure activité anticancéreuse et une toxicité plus faible que la doxorubicine, un médicament anticancéreux clinique.
Dans leurs expériences, l’équipe de recherche a testé les composés avec des cellules cancéreuses in vitro, en utilisant la doxorubicine comme contrôle. Ils ont découvert que les composés de tétraarylméthane étaient plus cytotoxiques pour les cellules cancéreuses, y compris les cellules souches du cancer du poumon (LCSC), qui sont connues pour leur résistance aux médicaments chimiothérapeutiques cliniques, provoquant l’échec du traitement. Le composé présentait également une meilleure sélectivité des cellules cancéreuses car il causait moins de dommages aux cellules vivantes normales, suggérant une toxicité plus faible.
L’équipe a ensuite analysé la relation structure-activité des composés synthétisés. Ils ont découvert que la présence de certains substituants, notamment des groupes halogène et hydroxyle, à certaines positions des composés tétraarylméthane améliorait considérablement leur cytotoxicité vis-à-vis des cellules cancéreuses. Lors du traitement avec le composé synthétisé, certaines cellules cancéreuses ont commencé à mourir, car un gonflement des organites, une perméabilisation de la membrane cellulaire, un rétrécissement nucléaire et une fragmentation ont été observés. Cela suggère que la mort cellulaire nécrotique pourrait avoir été déclenchée par les composés de tétraarylméthane.
Dans la lutte contre le cancer, la majorité des médicaments anticancéreux actuellement disponibles reposent sur l’activation des voies apoptotiques pour éliminer les cellules cancéreuses. Cependant, une nouvelle voie de recherche prometteuse pour réduire la résistance aux médicaments réside dans le développement de nouveaux agents anticancéreux qui ciblent des voies alternatives de mort cellulaire. Dans leurs expériences, l’équipe a découvert que ces composés innovants induisaient une voie de mort cellulaire différente. Cela suggère que les composés peuvent contourner les mécanismes de résistance générés par les médicaments conventionnels, ce qui les rend hautement souhaitables pour une exploration plus approfondie dans le domaine du traitement du cancer.
« Les performances anticancéreuses satisfaisantes et le mécanisme unique font de ces composés des candidats potentiels comme agents anticancéreux pour un développement ultérieur », a déclaré le Dr Zhu. L’équipe prévoit de synthétiser davantage de composés et de mener d’autres expériences pour évaluer leurs performances anticancéreuses.
Leurs conclusions ont été publiées dans la revue scientifique Synthèse naturelle sous le titre « Synthèse énantiosélective de tétraarylméthanes par substitution benzylique dirigée par méta-hydroxyle ».
Les auteurs correspondants sont le Dr Zhu et le professeur Sun Jianwei de HKUST. Les co-premiers auteurs sont le Dr Tan Xuefeng de HKUST et le Dr Deng Zhiqin, ancien postdoctorant du groupe de recherche du Dr Zhu à CityU.
La recherche a reçu le soutien financier de la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine, du Comité des sciences, de la technologie et de l’innovation de la municipalité de Shenzhen, du Hong Kong Research Grants Council et de la Commission de l’innovation et de la technologie.
