Développer une nanothérapie de précision «  cheval de Troie '' pour traiter le cancer du sein

Revue par Emily Henderson, B.Sc.9 octobre 2020

Avec une subvention de près de 2,6 millions de dollars des National Institutes of Health, les chercheurs de la Michigan State University utilisent des particules nanoscopiques pour transformer les propres cellules du corps en armes que le cancer ne verra pas venir.

Nous développons une nanothérapie de précision, «cheval de Troie», qui traite le cancer du sein sans les effets secondaires typiques. Si nous pouvons montrer que cela est efficace sur des modèles animaux et l'apporter aux humains, il existe un énorme potentiel pour les patients atteints de cancer. « 

Bryan Smith, professeur agrégé au département de génie biomédical de MSU et directeur du Translational NanoImmunoEngineering, ou T-NIE, Lab

Dirigée par Smith, l'équipe de recherche s'efforce de surmonter les défenses sournoises du cancer et d'aider le système immunitaire du corps à infiltrer les tumeurs. Cette approche, que Smith déploie également pour repousser les plaques qui obstruent et endommagent les artères, promet de minimiser les dommages collatéraux causés par les thérapies anticancéreuses associées.

Le nouveau projet NIH du groupe se concentre sur les macrophages, des cellules qui font partie du système immunitaire qui ingèrent et digèrent normalement des agents pathogènes et d'autres intrus malins. Cependant, de nombreuses cellules cancéreuses ont développé une défense. Ils s'enrobent d'une protéine appelée CD47.

«Ils appellent cela la molécule« ne me mangez pas »», a déclaré Smith, ajoutant que le CD47 est une protéine que de nombreuses cellules saines du corps utilisent pour dire aux macrophages de les laisser.

Au fur et à mesure que le cancer du sein se développe, le corps reconnaît que quelque chose ne va pas et envoie des macrophages pour engloutir les auteurs. Mais le CD47 des cellules cancéreuses tient les cellules immunitaires à distance.

Les chercheurs et cliniciens sont donc très intéressés par les médicaments capables de neutraliser le CD47 ou les protéines sur les macrophages qui reconnaissent le CD47. À titre d'exemple, Smith a noté que la société de biotechnologie Gilead Sciences avait dépensé près de 5 milliards de dollars pour acquérir la start-up Forty Seven, qui étudiait l'un de ces traitements.

Rappelez-vous, cependant, que de nombreuses cellules saines ont également CD47. Cela signifie que si ces médicaments circulent dans la circulation sanguine, les cellules saines peuvent devenir des victimes. « Par exemple, les globules rouges expriment des niveaux élevés de CD47 », a déclaré Smith. « Ces médicaments pourraient entraîner une anémie. »

Pour lutter contre les effets secondaires, Smith et son équipe développent une toute petite solution: des tubes de carbone ultra-minces qui recherchent naturellement les macrophages et leurs prédécesseurs cellulaires, appelés monocytes. Ces minuscules tubes transportent une cargaison chimique qui donne aux cellules immunitaires l'ordre de ne pas tenir compte du CD47, que les tubes ne libèrent qu'après avoir pénétré dans des macrophages ou des monocytes attirés par les tumeurs. Les tubes chargés de médicaments arment les cellules immunitaires, aidant à lancer une attaque secrète ciblant les cellules cancéreuses du sein.

Des travaux préliminaires montrent que cette tactique du cheval de Troie réduit les effets secondaires et, de manière inattendue, se révèle plus efficace pour éliminer les cellules cancéreuses que les traitements connexes, a déclaré Smith. Ces premiers travaux ont été réalisés à l'aide de cellules cultivées dans des boîtes de Pétri et l'équipe étudiera ensuite sa thérapie sur des modèles animaux grâce à la subvention du NIH.

«Le travail financé pour utiliser les nanoparticules comme thérapie sélective a le potentiel de révolutionner la thérapie», a déclaré Eran Andrechek, professeur agrégé au Département de physiologie, co-chercheur. « Je suis ravi de collaborer à ce projet et j'offre notre expertise dans les modèles précliniques de cancer du sein. »

Outre Andrechek, les collaborateurs spartiates de Smith comprennent le professeur Norbert Kaminski du département de pharmacologie et de toxicologie et le spécialiste de recherche Dhruv Sharma du centre de formation et de conseil en statistique. Nick Leeper, professeur de chirurgie vasculaire et de médecine cardiovasculaire à l'Université de Stanford, fait également partie de l'équipe.

«L'équipe d'enquête est hautement qualifiée pour ces études qui sont très intéressantes et auront un impact élevé», a commenté un évaluateur de la subvention.

Bien que cette subvention se concentre sur le cancer du sein, Smith a déclaré que cette stratégie pourrait tout aussi bien fonctionner sur les nombreuses formes de cancer qui utilisent une défense CD47. « Je pense qu'il y a beaucoup de choses qui doivent être excitées », a-t-il déclaré.