Le sulfure d’hydrogène est généralement un gaz hautement toxique. Cependant, avec une préparation minutieuse, il peut être utilisé pour soutenir la thérapie photothermique (PTT) dans le traitement du cancer, selon une équipe de chercheurs rapportant dans la revue Angewandte Chemie a récemment découvert. Comme le rapporte l’équipe, un adjuvant libérant du sulfure d’hydrogène fait que les cellules tumorales perdent leur protection thermique naturelle et deviennent ainsi beaucoup plus sensibles au PTT.
Respirer du sulfure d’hydrogène gazeux nous fait généralement suffoquer, car le gaz supprime la chaîne respiratoire dans les mitochondries, les centrales électriques des cellules. Cependant, le sulfure d’hydrogène moléculaire, lorsqu’il est délivré en petites quantités aux cellules, n’est pas entièrement toxique. Au lieu de cela, il agit également comme une molécule messagère et joue un rôle dans la croissance des cellules cancéreuses. Dans cet esprit, une équipe de chercheurs travaillant avec Xiaoyuan (Shawn) Chen de l’Université nationale de Singapour, s’est concentrée sur les effets du sulfure d’hydrogène dans les mécanismes de protection contre la chaleur des cellules tumorales.
L’équipe a choisi cet angle car les cellules tumorales ont la capacité de se protéger contre une chaleur excessive. Essentiellement, le but de la thérapie photothermique est de « bouillir » les cellules cancéreuses de l’intérieur vers l’extérieur. Pour atteindre les températures requises, un photosensibilisateur introduit dans les cellules convertit la lumière laser entrante en chaleur. Cependant, les cellules tumorales répondent à cette attaque thermique en augmentant la production de protéines de choc thermique (HSP), réduisant ainsi l’efficacité du traitement.
Pour fabriquer leurs HSP, cependant, la cellule a besoin d’équivalents énergétiques produits dans la chaîne respiratoire mitochondriale, et c’est ici que Chen et l’équipe sont intervenus. Ils ont découvert que le sulfure d’hydrogène, lorsqu’il est libéré dans les cellules tumorales en quantités appropriées, perturbe la respiration mitochondriale, supprime la production de HSP et rend plus difficile la protection des cellules tumorales. En tant que donneur de sulfure d’hydrogène, l’équipe a choisi l’anéthole trithione approuvé par la FDA ; un médicament utilisé à l’origine comme traitement de la bouche sèche et pour stimuler la sécrétion de bile, mais également connu pour sa capacité à libérer continuellement du sulfure d’hydrogène lorsqu’il est décomposé dans la cellule.
Pour compléter la thérapie photothermique, l’équipe a couplé un dérivé d’anéthole trithione avec des nanodisques de sulfure de cuivre, qui sont utilisés dans le PTT comme photosensibilisateur pour convertir efficacement la lumière proche infrarouge en chaleur. Un traitement à dose unique a conduit à l’éradication de tumeurs chez des souris de laboratoire, préalablement implantées avec des tumeurs mammaires, en quelques jours seulement. Chen et l’équipe ont également découvert qu’ils pouvaient effectuer le PTT à des températures plus basses en utilisant la combinaison adjuvant-photosensibilisant, limitant les dommages aux tissus sains environnants. Les auteurs suggèrent d’utiliser cette approche de remodelage énergétique en utilisant des adjuvants donneurs de sulfure d’hydrogène comme approche plus générale pour un PTT efficace.
