Dans une étude récente publiée dans le Nutriments Journal, les chercheurs ont évalué de manière exhaustive toutes les approches basées sur les nanotechnologies utilisées pour améliorer l’efficacité thérapeutique des polyphénols contre le cancer.
Étude: Progrès récents en nanotechnologie améliorant le potentiel thérapeutique des polyphénols pour le cancer. Crédit d’image : metamorworks/Shutterstock.com
Sommaire
Arrière-plan
L’étude a résumé les progrès récents dans le développement de polyphénols nanoportés avec un potentiel pour le traitement du cancer basé sur in vitro les résultats des études et les données des essais précliniques.
De plus, les chercheurs ont abordé l’utilisation de systèmes de co-administration de polyphénols, qui diminuent les effets secondaires indésirables du traitement du cancer. Enfin, ils ont décrit les tendances futures des systèmes d’administration basés sur les nanotechnologies chargées de polyphénols pour le traitement du cancer et leurs perspectives pour la recherche clinique.
Les polyphénols sont des agents bioactifs présents dans de nombreuses plantes, fruits et légumes. Des études ont mis en évidence que certains polyphénols, comme la curcumine, l’épigallocatéchine-3-gallate (EGCG), la quercétine et le resvératrol, ont une activité antiproliférative, essentielle pour combattre les cellules cancéreuses.
Ces composés polyphénoliques ont également des propriétés antioxydantes et des effets pro-oxydants, anti-angiogéniques et anti-métastatiques.
Malgré un vaste potentiel inhérent contre le cancer, la faible solubilité et la faible biodisponibilité des polyphénols entravent leur absorption gastro-intestinale (GI). À cet égard, les scientifiques ont proposé d’utiliser la nanoencapsulation dans les systèmes de délivrance pour améliorer l’efficacité des polyphénols.
À propos de l’étude
Dans la présente étude, les chercheurs ont décrit quatre classes principales de nanosupports/nanomatériaux, polymères, à base de lipides, inorganiques et à base de carbone. Beaucoup in vitro des études et des tests précliniques sur des animaux ont déjà élucidé in vivo propriétés anticancéreuses de ces matériaux.
Quel que soit leur type, tous ces matériaux confèrent une protection aux polyphénols contre l’environnement hostile du système digestif humain, facilitant ainsi une administration contrôlée et ciblée au tissu cible d’un patient atteint de cancer.
Plus important encore, ils interfèrent à un stade précis du processus cancérogène pour inhiber la prolifération cellulaire et induire l’apoptose des cellules cancéreuses.
Le potentiel anticancéreux de quatre polyphénols différents : la curcumine, l’EGCG, la quercétine et le resvératrol
Présente dans Curcuma longa L. (curcuma), la curcumine possède des propriétés antitumorales remarquables mises en évidence dans diverses études. Kazemi-Lomedasht et al. ont montré les effets anticancéreux de la curcumine contre les cellules cancéreuses du sein T47D. Son extrait (concentration 22 μM) a augmenté l’inhibition de l’expression du gène de la télomérase dans la lignée cellulaire T47D et réduit la viabilité cellulaire de 50 % en 48 heures.
Chez des souris, les chercheurs ont nourri de l’extrait de curcuma à une dose de 500 mg/kg par jour par gavage oral pendant sept semaines. Il a diminué les niveaux d’expression de plusieurs cytokines, dont l’interleukine (IL)-1β et l’IL-6, qui ont supprimé la tumorigenèse induite par le sulfate de sodium azoxyméthane-dextran (AOM-DSS). Il a également diminué le nombre et la taille des tumeurs colorectales.
L’EGCG, trouvé dans le thé vert (Camellia sinensis), a supprimé la prolifération des cellules cancéreuses du poumon H1299 à des concentrations> 20 μM dans une étude de Chen et al. (2020). Son dérivé LEGCG a montré des taux d’apoptose cellulaire de 8,63 %, 12,78 %, 25,62 % et 58,51 % à des concentrations de zéro, 10, 20 et 40 μg/mL, respectivement.
Le resvératrol, trouvé dans les raisins, les baies et les arachides, a montré une diminution remarquable de la viabilité cellulaire des lignées cellulaires de cancer du poumon A549 et H1299 à des concentrations de 50 μM et 25 μM, respectivement, après 24 heures dans une étude de Liang et al. (2023).
Il a perturbé l’homéostasie cellulaire du cancer du poumon en détruisant le pool cellulaire d’antioxydants souvent actifs dans le cancer pour augmenter la production d’espèces réactives de l’oxygène (ROS).
Enfin, les auteurs ont décrit que plusieurs études ont évalué différentes concentrations de quercétine et ont découvert que ce composé unique a un potentiel élevé pour combattre différents types de cancers, notamment ceux du sein, colorectal, du col de l’utérus et du poumon.
Récemment, Hashemzaei et al. (2017) ont évalué l’effet de la quercétine dans des études précliniques chez la souris. Le traitement comprenait des concentrations de 50, 100 et 200 mg/kg de quercétine et 5 % de dextrose pour le groupe témoin. Après 18 jours, ce traitement a réduit la taille des tumeurs mammaires et amélioré les taux de survie dans le groupe traité avec une dose de 200 mg/kg.
De plus, les chercheurs ont exploré tous les nanomatériaux fonctionnels actuellement utilisés pour encapsuler les polyphénols pour le cancer en fonction de leur stabilité, de leur capacité de charge, de leur libération et de leur ciblage.
Ils ont observé que les nanoparticules polymères, par exemple les micelles et les nanosphères, présentaient une capacité d’auto-assemblage plus élevée dans certaines conditions de pH, une plus grande biodégradabilité et une administration persistante de médicaments.
De même, ils ont noté que les nanomatériaux à base de lipides, tels que les niosomes et les liposomes, présentaient un potentiel en tant que nanoporteurs prometteurs en raison de leur nature non toxique et de leur potentiel de pénétration cellulaire efficace qui facilitait l’administration ciblée de polyphénols.
Cependant, les nanoparticules inorganiques, par exemple les nanoparticules d’or, les points quantiques, les nanomatériaux à base de carbone, tels que le graphène et ses dérivés, et le fullerène, ont montré un potentiel limité en tant que nanoporteurs en raison de problèmes de toxicité et d’une faible efficacité de charge en polyphénols.
Perspective future
Pour résumer, les chercheurs ont identifié que les applications cliniques des systèmes d’administration de polyphénols pour le traitement du cancer sont plus larges qu’on ne le pensait auparavant. La capacité de cibler sélectivement les cellules cancéreuses, moins d’effets secondaires et une efficacité thérapeutique accrue pourraient aider à concevoir des thérapies anticancéreuses efficaces et personnalisées à l’avenir.
Cependant, l’amélioration de ces systèmes d’administration basés sur la nanotechnologie concernant l’efficacité clinique est primordiale.
Plus important encore, des études supplémentaires sont nécessaires pour élargir la base de connaissances sur les systèmes d’administration basés sur la nanotechnologie chargés de polyphénols, en mettant l’accent sur leur pharmacocinétique, leur biodisponibilité et leur compatibilité, leur toxicité, leurs mécanismes d’action et établir leur in vivo efficacité.
