Des chercheurs dirigés par Katsunori Tanaka du RIKEN Cluster for Pioneering Research (CPR) au Japon et Hiromitsu Haba du RIKEN Nishina Center for Accelerator-Based Science (RNC) ont développé une nouvelle technique qui a le potentiel de traiter de manière générique plusieurs types de cancer, avec moins d’effets secondaires négatifs que les méthodes actuellement disponibles. Publié le 27 juin dans Sciences chimiquesl’étude de preuve de concept a montré que les tumeurs chez les souris augmentaient presque trois fois moins et que la survie était de 100 % après une seule injection d’un composé conçu pour émettre de petites quantités de rayonnement alpha de l’intérieur des cellules cancéreuses, les tuant ainsi mais en épargnant les tissus sains.
Les effets secondaires de la chimiothérapie et de la radiothérapie standard peuvent être dévastateurs et l’éradication de toutes les cellules cancéreuses n’est pas garantie, en particulier lorsque le cancer s’est déjà métastasé et s’est propagé dans tout le corps. Par conséquent, l’objectif de la plupart des recherches actuelles est de trouver un moyen de cibler spécifiquement les cellules cancéreuses afin que les traitements n’affectent que les tumeurs. Certains traitements ciblés existent, mais ils ne peuvent pas être appliqués à tous les cancers. « L’un des plus grands avantages de notre nouvelle méthode », déclare Tanaka, « est qu’elle peut être utilisée pour traiter de nombreux types de cancer sans aucun vecteur de ciblage, tel que des anticorps ou des peptides. »
La nouvelle technique repose sur la chimie de base et sur le fait qu’un composé appelé acroléine s’accumule dans les cellules cancéreuses. Il y a quelques années, l’équipe de Tanaka a utilisé une technique similaire pour détecter des cellules individuelles du cancer du sein. Ils ont attaché un composé fluorescent à un type spécifique d’azide – une molécule organique avec un groupe de trois atomes d’azote (N3) à la fin. Lorsque l’azide et l’acroléine se rencontrent à l’intérieur d’une cellule cancéreuse, ils réagissent et le composé fluorescent s’ancre aux structures à l’intérieur de la cellule cancéreuse. Parce que l’acroléine est presque absente des cellules saines, cette technique a agi comme une sonde pour éclairer les cellules cancéreuses dans le corps.
Dans la nouvelle étude, plutôt que de simplement détecter les cellules cancéreuses, l’équipe a ciblé ces cellules pour les détruire. La logique était assez simple. Au lieu d’attacher l’azide à un composé fluorescent, ils l’ont attaché à quelque chose qui peut tuer une cellule sans nuire aux cellules environnantes. Ils ont choisi de travailler avec l’astatine-211, un radionucléide qui émet une petite quantité de rayonnement sous la forme d’une particule alpha lors de sa désintégration. Comparées à d’autres formes de radiothérapie, les particules alpha sont un peu plus mortelles, mais elles ne peuvent parcourir qu’environ un vingtième de millimètre et peuvent être arrêtées par un morceau de papier. En théorie, lorsque l’astatine-211 est ancrée à l’intérieur d’une cellule cancéreuse, les particules alpha émises devraient endommager la cellule cancéreuse, mais pas beaucoup plus loin.
Une fois que l’équipe a trouvé le meilleur moyen d’attacher l’astatine-211 à la sonde d’azide, ils ont pu effectuer une expérience de preuve de concept pour tester leur théorie. Ils ont implanté des cellules tumorales pulmonaires humaines chez des souris et testé le traitement dans trois conditions : simplement injecter de l’astatine-211 dans la tumeur, injecter la sonde d’astatine-211-azide dans la tumeur et injecter la sonde d’astatine-211-azide dans la circulation sanguine. . Ils ont découvert que sans ciblage, les tumeurs continuaient à se développer et que les souris ne survivaient pas. Comme prévu, lorsque la sonde azide a été utilisée, les tumeurs ont grossi presque trois fois moins et beaucoup plus de souris ont survécu – 100 % lorsqu’elle a été injectée dans la tumeur et 80 % lorsqu’elle a été injectée dans le sang.
Nous avons constaté qu’une seule injection tumorale avec seulement 70 kBq de radioactivité était extrêmement efficace pour cibler et éliminer les cellules tumorales. Même en injectant le composé de traitement dans la circulation sanguine, nous avons pu obtenir des résultats similaires. Cela signifie que nous pouvons utiliser cette méthode pour traiter un cancer à un stade très précoce, même si nous ne savons pas où se trouve la tumeur. »
Katsunori Tanaka, Cluster RIKEN pour la recherche pionnière
La version sonde fluorescente de cette technique est déjà testée dans des essais cliniques comme moyen de visualiser/diagnostiquer le cancer au niveau cellulaire. La prochaine étape est de trouver un partenaire et de commencer des essais cliniques utilisant cette nouvelle méthode pour traiter le cancer chez l’homme.
