La plupart des tumeurs se développent si rapidement que la croissance vasculaire ne peut pas suivre et des zones appauvries en oxygène se forment en leur sein. Un nouvel actif pourrait permettre de les traiter par thérapie photodynamique.
Le traitement photodynamique du cancer repose sur l’administration d’une substance initialement inactive qui n’est activée dans la tumeur que par une irradiation lumineuse ciblée. Il génère ensuite des espèces réactives de l’oxygène qui tuent les cellules cancéreuses. Cependant, cette méthode atteint ses limites en l’absence d’oxygène, comme c’est le cas pour de nombreuses tumeurs à croissance rapide. Le groupe de recherche du professeur Johannes Karges de l'université de la Ruhr à Bochum a réalisé une percée qui rend possible le traitement de telles tumeurs : en l'absence d'oxygène, un mécanisme d'action alternatif entre en vigueur. Cela utilise du peroxyde d’hydrogène, un produit métabolique naturel des cellules. Les chercheurs rapportent leurs découvertes dans le Journal of the American Chemical Society du 6 avril 2026.
Un mécanisme d’action entièrement nouveau
La thérapie photodynamique, ou PDT, est une méthode établie pour traiter le cancer et est largement utilisée en pratique clinique. Karges et son équipe ont développé un mécanisme d'action entièrement nouveau qui fonctionne indépendamment de la concentration en oxygène dans les tissus : la lumière convertit l'agent actif à base de ruthénium en un état électronique excité. Lorsque l’oxygène est présent, l’énergie est transférée à l’oxygène moléculaire, créant de l’oxygène singulet, qui a un effet nocif sur les cellules.
Ce processus correspond au mécanisme conventionnel, dépendant de l’oxygène, de la thérapie photodynamique. »
Professeur Johannes Karges, Université de la Ruhr à Bochum
En l’absence d’oxygène, un autre mécanisme entre en jeu. La cause est la coordination du fer intracellulaire avec l’agent actif. Cette interaction modifie les caractéristiques électroniques du système de telle sorte qu'au lieu d'un transfert d'énergie, un transfert ultra-rapide d'électrons métal à métal se produit du centre excité du ruthénium au centre du fer. Le peroxyde d'hydrogène est ainsi transformé en radicaux hydroxyles hautement réactifs. « Le peroxyde d'hydrogène étant un produit métabolique naturel de la cellule, ce processus peut se produire indépendamment de l'oxygène moléculaire », explique Karges. Les radicaux hydroxyles formés provoquent des dommages oxydatifs aux structures cellulaires centrales et tuent ainsi les cellules cancéreuses.
Cela signifie que la substance reste active même dans des conditions graves où les thérapies antérieures ont échoué. Dans la présente étude, les chercheurs l’ont démontré avec des cellules cancéreuses du sein. « En principe, cette méthode peut être utilisée pour de nombreux types de tumeurs », explique Karges. « Cependant, nous n'avons pas encore commencé à essayer cela avec des sujets humains et nous travaillons à le développer. »
