Les verres bioactifs, un matériau de remplissage qui peut se lier aux tissus et améliorer la résistance des os et des dents, ont été combinés au gallium pour créer un traitement potentiel contre le cancer des os.
Des tests en laboratoire ont montré que les verres bioactifs dopés au métal ont un taux de réussite de 99 % pour éliminer les cellules cancéreuses et peuvent même régénérer les os malades.
La recherche a été menée par une équipe de scientifiques de l'Université Aston dirigée par le professeur Richard Martin, basé à la Faculté d'ingénierie et de sciences physiques.
Lors de tests en laboratoire, 99 % des cellules d'ostéosarcome (cancer des os) ont été détruites sans détruire les cellules osseuses humaines normales non cancéreuses. Les chercheurs ont également incubé les verres bioactifs dans un liquide corporel simulé et après sept jours, ils ont détecté les premiers stades de la formation osseuse.
Le gallium est hautement toxique et les chercheurs ont découvert que les cellules cancéreuses « gourmandes » l'absorbent et s'autodétruisent, ce qui empêche les cellules saines d'être affectées. Leur article de recherche Verres bioactifs multifonctionnels dopés au gallium : une administration ciblée d'agents antinéoplasiques et de réparation tissulaire contre l'ostéosarcome a été publié dans la revue Biomedical Materials.
L'ostéosarcome est le cancer primitif des os le plus fréquent et malgré le recours à la chimiothérapie et à la chirurgie pour éliminer les tumeurs, les taux de survie ne se sont pas beaucoup améliorés depuis les années 1970. Les taux de survie sont considérablement réduits pour les patients qui ont une récidive et les patients atteints d'un cancer primitif des os sont plus susceptibles de subir des fractures osseuses.
Malgré des recherches approfondies sur différents types de verres ou de céramiques bioactifs pour l’ingénierie des tissus osseux, les recherches sur la libération ciblée et contrôlée d’agents anticancéreux pour traiter les cancers des os sont limitées.
Il existe un besoin urgent d’options de traitement améliorées et nos expériences montrent un potentiel significatif d’utilisation dans les applications du cancer des os dans le cadre d’un traitement multimodal.
Nous pensons que nos découvertes pourraient conduire à un traitement plus efficace et localisé, réduisant les effets secondaires et pouvant même régénérer les os malades.
« Lorsque nous avons observé les verres, nous avons pu constater la formation d'une couche de phosphate de calcium amorphe/couche d'hydroxyapatite à la surface des particules de verre bioactives, ce qui indique une croissance osseuse. »
Professeur Richard Martin
Les verres ont été créés dans les laboratoires de l'Université Aston en refroidissant rapidement des liquides en fusion à très haute température (1450°C) pour former du verre. Les verres ont ensuite été broyés et tamisés en minuscules particules qui peuvent ensuite être utilisées pour le traitement.
Lors de recherches précédentes, l'équipe a obtenu un taux de réussite de 50 pour cent, mais bien qu'impressionnant, ce taux n'était pas suffisant pour en faire un traitement potentiel. L'équipe espère maintenant attirer davantage de financements de recherche pour mener des essais utilisant le gallium.
Le Dr Lucas Souza, responsable du laboratoire de recherche du Dubrowsky Regenerative Medicine Laboratory du Royal Orthopaedic Hospital de Birmingham, a travaillé sur cette recherche avec le professeur Martin. Il a ajouté : « La sécurité et l'efficacité de ces biomatériaux devront être testées plus avant, mais les premiers résultats sont vraiment prometteurs. »
« Les traitements pour le diagnostic du cancer des os restent très limités et il y a encore beaucoup de choses que nous ne comprenons pas. Des recherches comme celle-ci sont essentielles pour soutenir le développement de nouveaux médicaments et de nouvelles méthodologies pour les options de traitement. »
