Une nouvelle thérapie anticancéreuse développée par des chercheurs de l’Université Purdue attaque les tumeurs en incitant les cellules cancéreuses à absorber un extrait d’ARN qui bloque naturellement la division cellulaire.
Comme indiqué aujourd’hui dans Oncogene, les tumeurs traitées avec la nouvelle thérapie n’ont pas augmenté de taille au cours d’une étude de 21 jours, tandis que les tumeurs non traitées ont triplé de taille au cours de la même période.
Le cancer peut apparaître presque n’importe où dans le corps humain. Elle se caractérise par des cellules qui se divisent de manière incontrôlée et qui peuvent ignorer les signaux de mort ou arrêter de se diviser, et même échapper au système immunitaire.
La thérapie, testée sur des modèles murins, combine un système d’administration qui cible les cellules cancéreuses avec une version spécialement modifiée du microARN-34a, une molécule qui agit « comme les freins d’une voiture », ralentissant ou arrêtant la division cellulaire, a déclaré Andrea Kasinski, responsable auteur et professeur agrégé William et Patty Miller de sciences biologiques à l’Université Purdue.
En plus de ralentir ou d’inverser la croissance tumorale, le microARN-34a ciblé a fortement supprimé l’activité d’au moins trois gènes – MET, CD44 et AXL – connus pour favoriser le cancer et la résistance à d’autres thérapies anticancéreuses, pendant au moins 120 heures. Les résultats indiquent que la thérapie en instance de brevet, la plus récente itération en plus de 15 ans de travail ciblant les microARN pour détruire le cancer, pourrait être efficace seule ou en combinaison avec des médicaments existants lorsqu’elle est utilisée contre des cancers qui ont développé une résistance aux médicaments.
Lorsque nous avons acquis les données, j’étais ravi. Je suis convaincu que cette approche est meilleure que la norme de traitement actuelle et que certains patients en bénéficieront.« .
Andrea Kasinski, auteur principal de l’étude et professeur agrégé de sciences biologiques William et Patty Miller, Université Purdue
Le microARN-34a est un court double brin d’acide ribonucléique – une chaîne d’acides ribonucléiques attachés comme les dents d’une fermeture éclair le long d’une chaîne sucre-phosphate. Les deux chaînes du microARN sont inégalement reliées l’une à l’autre, une chaîne agissant pour guider un complexe protéique vers le site de travail dans la cellule tandis que l’autre chaîne est détruite.
Dans les cellules saines, le microARN-34a est abondant, mais sa présence est considérablement réduite dans de nombreuses cellules cancéreuses.
Bien que l’idée de réintroduire le microARN-34a dans les cellules cancéreuses semble simple, l’équipe de recherche a dû surmonter de nombreux défis pour élaborer une thérapie efficace. L’ARN naturel se décompose rapidement, donc pour améliorer la durabilité de la thérapie, l’équipe a stabilisé le microARN-34a en ajoutant plusieurs petits groupes d’atomes le long du brin.
L’équipe a modélisé ses modifications sur une structure chimique approuvée par la FDA que les chercheurs de la société de biotechnologie Alnylam ont utilisée sur des ARN interférents courts similaires. Des expériences sur des modèles murins montrent que le microARN-34a modifié dure au moins 120 heures après son introduction.
En prime, le microARN-34a entièrement modifié est invisible pour le système immunitaire, qui attaquerait normalement l’ARN double brin introduit dans l’organisme.
Pour garantir que le microARN-34a modifié parvienne aux cellules cancéreuses, l’équipe a attaché le double brin à une molécule de vitamine folate. La surface de toutes les cellules de notre corps possède des récepteurs qui se lient au folate et attirent la vitamine dans la cellule, mais les cellules de nombreux cancers – du sein, du poumon, de l’ovaire et du col de l’utérus – ont beaucoup plus de récepteurs de folate à la surface de leurs cellules que les cellules saines. .
Le minuscule microARN-34a et le composé folate pénètrent dans les tissus denses des tumeurs et se lient au récepteur du folate à la surface des cellules. Il est ensuite aspiré à l’intérieur dans un petit sac de membrane cellulaire appelé vésicule. Une fois à l’intérieur de la cellule, une partie du microARN-34a est capable de s’échapper de la vésicule et ralentit la division cellulaire.
La spécificité ciblée de la thérapie réduit la quantité de composé qui doit être administrée pour être efficace, ce qui réduit la toxicité potentielle, les effets secondaires et le coût. L’équipe peut également préparer une version distincte, qui cible un récepteur de surface cellulaire différent, pour les cellules cancéreuses de la prostate, qui ne produisent pas de récepteurs excessifs de folate. Kasinski et son équipe sont confiants dans la valeur de la version la plus récente et se prépareront aux essais cliniques.
À Purdue, Kasinski a été rejoint dans la recherche par Philip S. Low, chercheur présidentiel pour la découverte de médicaments, professeur distingué de chimie Ralph C. Corley et inventeur du médicament Cytalux approuvé par la FDA ; Nadia A. Lanman, professeure adjointe de recherche ; Ahmed M. Abdelaal, premier auteur et étudiant diplômé du laboratoire de Kasinski ; et des chercheurs Harish Kothandaraman, Kasireddy Sudarshan, Shreyas Iyer et Ikjot S. Sohal.
