«Je travaille dans ce domaine depuis plus de 10 ans et je n’ai rien vu de tel.
Une nouvelle nanoparticule de protéine synthétique capable de glisser au-delà de la barrière hémato-encéphalique presque imperméable chez la souris pourrait administrer des médicaments anticancéreux directement aux tumeurs cérébrales malignes, selon une nouvelle recherche de l’Université du Michigan.
L’étude est la première à démontrer un médicament intraveineux capable de traverser la barrière hémato-encéphalique.
La découverte pourrait un jour permettre de nouvelles thérapies cliniques pour traiter le glioblastome, la forme la plus courante et la plus agressive de cancer du cerveau chez l’adulte, et dont l’incidence est en augmentation dans de nombreux pays. La survie médiane actuelle des patients atteints de glioblastome est d’environ 18 mois; le taux de survie moyen à 5 ans est inférieur à 5%.
En combinaison avec la radiothérapie, la thérapie par injection intraveineuse de l’équipe UM a permis une survie à long terme chez sept souris sur huit. Lorsque ces sept souris ont ressenti une récidive du glioblastome, leurs réponses immunitaires se sont déclenchées pour empêcher la repousse du cancer – sans aucun médicament thérapeutique supplémentaire ni aucun autre traitement clinique.
«C’est encore un peu un miracle pour nous», a déclaré Joerg Lahann, professeur collégial de génie chimique Wolfgang Pauli et co-auteur principal de l’étude. « Là où nous nous attendions à voir des niveaux de croissance tumorale, ils ne se sont tout simplement pas formés lorsque nous avons réengagé les souris. J’ai travaillé dans ce domaine pendant plus de 10 ans et je n’ai rien vu de tel. »
Les résultats suggèrent que la combinaison de médicaments thérapeutiques et de méthodes d’administration de nanoparticules de l’équipe UM a non seulement éradiqué la tumeur primaire, mais a également entraîné une mémoire immunologique ou la capacité de reconnaître plus rapidement – et d’attaquer – les cellules cancéreuses malignes restantes.
Il s’agit d’une étape importante vers la mise en œuvre clinique. Il s’agit de la première étude à démontrer la capacité à délivrer des médicaments thérapeutiques par voie systémique ou intraveineuse, qui peuvent également traverser la barrière hémato-encéphalique pour atteindre les tumeurs. «
Maria Castro, co-auteure principale de l’étude, professeure collégiale RC Schneider de neurochirurgie
Il y a cinq ans, Castro savait comment elle voulait cibler le glioblastome. Elle voulait arrêter un signal que les cellules cancéreuses envoient, connu sous le nom de STAT3, pour inciter les cellules immunitaires à leur accorder un passage sûr dans le cerveau. Si elle pouvait arrêter cette voie avec un inhibiteur, les cellules cancéreuses seraient exposées et le système immunitaire pourrait les éliminer. Mais elle n’avait aucun moyen de franchir la barrière hémato-encéphalique.
Elle a assisté à un atelier à l’Institut Biointerfaces, que dirige Lahann, et les deux ont discuté du problème. L’équipe de Lahann a commencé à travailler sur une nanoparticule qui pourrait transporter un inhibiteur de STAT3 au-delà de la barrière hémato-encéphalique.
Une protéine appelée albumine sérique humaine, présente dans le sang, est l’une des rares molécules à pouvoir traverser la barrière hémato-encéphalique, l’équipe de Lahann l’a donc utilisée comme élément de base structurel de leurs nanoparticules. Ils ont utilisé des molécules synthétiques pour lier ces protéines, puis ont attaché l’inhibiteur de STAT3 et un peptide appelé iRGD, qui sert de dispositif de retour de tumeur.
Au cours de trois semaines, une cohorte de souris a reçu plusieurs doses de la nouvelle nanomédecine, prolongeant leur survie médiane à 41 jours, contre 28 jours pour celles non traitées.
Suite à ce succès, l’équipe a réalisé une deuxième étude sur la souris en utilisant le médicament parallèlement à la norme de soins actuelle: la radiothérapie ciblée. Sept des huit souris ont atteint une survie à long terme et sont apparues complètement exemptes de tumeur, sans aucun signe de cellules tumorales malignes et invasives.
Les chercheurs affirment que leurs nanoparticules de protéines synthétiques pourraient être adoptées, après de nouveaux développements et des tests précliniques, pour fournir d’autres médicaments et thérapies à petites molécules aux tumeurs solides actuellement « indruggables ».
La source:
Référence du journal:
Gregory, JV, et al. (2020) Administration systémique des tumeurs cérébrales de nanoparticules de protéines synthétiques pour le traitement du glioblastome. Communications de la nature. doi.org/10.1038/s41467-020-19225-7.
