Le cancer reste l’une des maladies les plus difficiles à traiter en raison de sa complexité et de sa tendance à métastaser (se propager ou envahir les tissus voisins ou des endroits éloignés du corps pour former de nouvelles tumeurs). Les thérapies traditionnelles, telles que la chimiothérapie et la radiothérapie, sont souvent confrontées à des limites telles qu’un ciblage non spécifique et des effets secondaires graves. En réponse, les chercheurs se tournent vers des approches innovantes qui combinent plusieurs modalités thérapeutiques pour résoudre ces problèmes. Cette étude explore une solution de pointe impliquant des CNH pour créer une plateforme photothéranostique multimodale du cancer intégrant la thérapie photothermique (PTT), l’immunothérapie et la chimiothérapie.
Le PTT utilise des matériaux photosensibles qui peuvent induire un effet photothermique (conversion de la lumière proche infrarouge (NIR) en chaleur) et activer les réponses immunitaires pour détruire les cellules cancéreuses. Bien que le PTT soit efficace pour cibler les tumeurs solides, il présente des limites importantes. L'un des inconvénients majeurs est son incapacité à éliminer les cellules cancéreuses en dehors de la zone d'irradiation, ce qui le rend moins efficace contre les maladies métastatiques. De plus, l'efficacité du PTT est limitée par la profondeur de pénétration de la lumière NIR, ce qui peut entraver sa capacité à traiter les tumeurs profondes.
Pour remédier à ces limitations, une équipe de chercheurs dirigée par le professeur associé Eijiro Miyako de l'Institut japonais avancé des sciences et technologies (JAIST) a maintenant développé des nanoparticules de CNH enveloppées dans une membrane de cellules cancéreuses (CM) pour l'administration de paclitaxel (PTX) pour le traitement du cancer du côlon. Ces nanoparticules exploitent les propriétés uniques des CNH et les capacités de ciblage des membranes des cellules cancéreuses. En utilisant des membranes cancéreuses, les nanoparticules peuvent cibler spécifiquement les cellules cancéreuses, améliorant ainsi la précision du PTT. Les résultats de leurs recherches ont été publiés dans Petite science.
Pour améliorer encore les résultats thérapeutiques, les chercheurs ont encapsulé le médicament chimiothérapeutique ou anticancéreux PTX dans les complexes CNH‒CM. Ces nanoparticules ont été conçues non seulement pour délivrer des agents thérapeutiques directement aux tumeurs, mais aussi pour maximiser l'efficacité du médicament. Ils ont testé ces nanoparticules pour le ciblage des tumeurs, l'administration du médicament et les effets thérapeutiques dans des modèles expérimentaux.
Les chercheurs ont découvert que les complexes PTX-CNH‒CM présentaient une forte accumulation et une rétention prolongée au niveau du site tumoral. Cela a entraîné un effet chimiothérapeutique plus fort que celui du PTX libre. De plus, les nanoparticules ont démontré un effet photothermique robuste et des réponses immunitaires importantes, détruisant efficacement les tumeurs.
La grande surface et les propriétés uniques du CNH améliorent le chargement du médicament et l'efficacité de la conversion photothermique. De plus, le CM permet une administration ciblée, tandis que le PTX encapsulé et les propriétés immunothérapeutiques du support offrent des avantages thérapeutiques supplémentaires. Ainsi, l'intégration du PTT, de l'immunothérapie et de la chimiothérapie au sein d'une seule plateforme a donné lieu à des effets synergétiques, surmontant les limites du PTT autonome.
Eijiro Miyako Professeur associé, Institut japonais avancé des sciences et technologies
Les nanocomplexes biomimétiques CNH ont démontré un excellent ciblage des tumeurs, un comportement contrôlé de libération de médicaments et une induction de la mort des cellules cancéreuses, conduisant à une forte réponse antitumorale. Ces résultats suggèrent que le système complexe biomimétique CNH représente une voie prometteuse pour le développement de traitements contre le cancer plus précis et plus efficaces, marquant une avancée significative dans la thérapie du cancer.
« Notre étude fournit une approche efficace et précise pour le traitement du cancer et des maladies métastatiques en combinant les avantages de multiples modalités thérapeutiques dans une seule plateforme. Nous prévoyons que cette technologie sera disponible pour des essais cliniques dans 10 ans », conclut le Dr Miyako.
