Des chercheurs de l’Université de Tel Aviv ont développé une nouvelle plateforme utilisant des nanoparticules polymères pour administrer des paires de médicaments à des types de cancer spécifiques, notamment le cancer de la peau et le cancer du sein. Les chercheurs expliquent que le fait que les deux médicaments arrivent ensemble sur le site de la tumeur amplifie considérablement leurs effets thérapeutiques et leurs profils de sécurité.
L'étude a été dirigée par le professeur Ronit Satchi-Fainaro et la doctorante Shani Koshrovski-Michael du département de physiologie et de pharmacologie de l'école de médecine de l'université de Tel Aviv, en collaboration avec d'autres membres du laboratoire du professeur Satchi-Fainaro : Daniel Rodriguez Ajamil, Dr Pradip Dey, Ron Kleiner, Dr Yana Epshtein, Dr Marina Green Buzhor, Rami Khoury, Dr Sabina Pozzi, Gal Shenbach-Koltin, Dr Eilam Yeini et Dr Rachel Blau. Ils ont été rejoints par le professeur Iris Barshack du département de pathologie de l'école de médecine de l'université de Tel Aviv, le professeur Roey Amir et Shahar Tevet de l'école de chimie de l'université de Tel Aviv, ainsi que des chercheurs de l'Institut israélien de recherche biologique, Italie, Portugal et Pays-Bas. L'étude a été publiée dans la prestigieuse revue Avancées scientifiques.
Le professeur Satchi-Fainaro explique : « Actuellement, le traitement du cancer implique souvent une combinaison de plusieurs médicaments qui agissent en synergie pour renforcer leur effet anticancéreux. Cependant, ces médicaments diffèrent par leurs propriétés chimiques et physiques, telles que leur taux de dégradation, leur temps de circulation dans la circulation sanguine et leur capacité à pénétrer et à s'accumuler dans la tumeur. Par conséquent, même si plusieurs médicaments sont administrés simultanément, ils n'arrivent pas ensemble à la tumeur et leurs effets combinés ne sont pas pleinement exploités. Pour garantir une efficacité maximale et une toxicité minimale, nous avons recherché un médicament. moyen de délivrer deux médicaments simultanément et sélectivement au site de la tumeur sans nuire aux organes sains.
Les chercheurs ont développé des nanoparticules polymères biodégradables (qui se décomposent en eau et dioxyde de carbone en un mois) capables d'encapsuler deux médicaments différents qui renforcent mutuellement leur activité. Ces nanoparticules sont sélectivement guidées vers le site du cancer en les attachant à des groupes sulfate qui se lient à la P-sélectine, une protéine exprimée à des niveaux élevés sur les cellules cancéreuses ainsi que sur les nouveaux vaisseaux sanguins formés par les cellules cancéreuses pour leur fournir des nutriments et de l'oxygène.
Les chercheurs ont chargé la plateforme avec deux paires de médicaments approuvés par la FDA : des inhibiteurs de BRAF et de MEK utilisés pour traiter le mélanome (cancer de la peau) avec une mutation du gène BRAF (présent dans 50 % des cas de mélanome), et des inhibiteurs de PARP et PD-L1 destinés à pour le cancer du sein avec une mutation ou un déficit du gène BRCA. Le nouveau système d'administration de médicaments a été testé dans deux environnements : dans des modèles 3D de cellules cancéreuses en laboratoire et dans des modèles animaux représentant à la fois les types de tumeurs primaires (mélanome et cancer du sein) et leurs métastases cérébrales.
Les résultats ont montré que les nanoparticules, ciblées sur la P-sélectine, s'accumulaient sélectivement dans les tumeurs primaires et ne nuisaient pas aux tissus sains. De plus, les nanoparticules ont réussi à pénétrer la barrière hémato-encéphalique, atteignant les métastases cérébrales avec précision sans nuire aux tissus cérébraux sains.
De plus, la combinaison de deux médicaments administrés simultanément s’est avérée bien plus efficace que l’administration des médicaments séparément, même à des doses 30 fois inférieures à celles des études précliniques antérieures. Le traitement aux nanoparticules a considérablement réduit la taille de la tumeur, prolongeant le temps de progression de 2,5 fois par rapport aux traitements standard, et prolongé la durée de vie des souris traitées avec la plateforme de nanoparticules. Les souris avaient une survie médiane 2 fois plus élevée que celles recevant les médicaments gratuits et une survie 3 fois plus longue que le groupe témoin non traité.
Dans notre étude, nous avons développé une plateforme innovante utilisant des nanoparticules polymères biodégradables pour administrer des paires de médicaments aux tumeurs primaires et aux métastases. Nous avons constaté que les paires de médicaments administrées de cette manière amélioraient considérablement leur effet thérapeutique dans les cancers de la peau à mutation BRAF et les cancers du sein à mutation BRCA ainsi que leurs métastases cérébrales. Notre plateforme étant polyvalente de par sa conception, elle peut transporter de nombreuses paires de médicaments différentes qui renforcent leurs effets respectifs, améliorant ainsi le traitement d'une variété de tumeurs primaires et de métastases exprimant la protéine P-sélectine, telles que le glioblastome (cancer du cerveau) et l'adénocarcinome canalaire pancréatique. , et le carcinome rénal.
Professeur Ronit Satchi-Fainaro, Département de physiologie et pharmacologie, Faculté de médecine de l'Université de Tel Aviv
Le projet a reçu des subventions de recherche compétitives de la Fundación « La Caixa », de la Melanoma Research Alliance (MRA), de la Fondation israélienne pour la science (ISF) et du Fonds israélien de recherche sur le cancer (ICRF). Cela fait également partie d'un effort de recherche plus large dans le laboratoire du professeur Satchi-Fainaro soutenu par une subvention avancée du Conseil européen de la recherche (ERC), de la preuve de concept (PoC) de l'ERC, des réseaux de formation innovants de l'UE (ITN) et de la Fondation Kahn. .
