Une nanoparticule unique peut réduire les effets secondaires et augmenter l'efficacité du traitement du cancer

Selon une équipe de chercheurs de Penn State, une nanoparticule unique pour administrer un traitement anticancéreux localisé inhibe la croissance tumorale chez la souris.

Les nanoparticules, développées par Daniel Hayes, professeur agrégé de génie biomédical, ont une chimie spécifique qui permet à un microARN (miARN) de s'y fixer.

Un miARN est une molécule qui, lorsqu'elle est associée à un ARN messager (ARNm), l'empêche de fonctionner. Dans ce cas, il interdit à l'ARNm d'une cellule cancéreuse de créer des protéines, qui sont essentielles à la survie de cette cellule cancéreuse.

Dans leur étude, les chercheurs ont livré des nanoparticules aux cellules cancéreuses de souris par IV. Une fois que les nanoparticules se sont accumulées dans la zone cancéreuse, ils ont utilisé une longueur d'onde de lumière spécifique pour séparer le miARN des nanoparticules.

Le miARN se couple ensuite avec un ARNm dans la cellule cancéreuse, ce qui provoque l'arrêt de la production de protéines par l'ARNm. Finalement, la cellule cancéreuse meurt.

Leur article est paru le 22 juin dans le journal Biomatériaux.

Cette méthode de livraison vous donne une spécificité temporelle et spatiale. Au lieu d'avoir la livraison systémique d'un miARN et les effets secondaires associés, vous pouvez livrer le miARN à une zone spécifique de tissu à un moment spécifique en l'exposant à la lumière. « 

Adam Glick, professeur, toxicologie moléculaire et cancérogenèse, Penn State

Hayes a déclaré que la spécificité temporelle et spatiale est importante lorsqu'il s'agit de traitements contre le cancer.

« Le miARN peut avoir des effets très différents dans différents types de tissus, ce qui peut entraîner des effets secondaires indésirables et une toxicité », a déclaré Hayes. « L'administration et l'activation de miARN uniquement au site de la tumeur réduisent ces effets secondaires et peuvent augmenter l'efficacité globale du traitement. »

En utilisant cette méthode, Yiming Liu, un étudiant diplômé en génie biomédical du laboratoire Hayes, a pu montrer que des tumeurs cutanées chez environ 20 souris ayant reçu la nanoparticule couplée à l'ARNm et exposées à la lumière ont complètement régressé en 24 à 48 heures et n'ont pas repoussé. .

De plus, le miARN spécifique que Hayes et Glick utilisent peut être plus efficace pour tuer les cellules cancéreuses que d'autres méthodes similaires.

« Ce qui est différent à ce sujet en tant que thérapeutique, c'est que le miARN que nous utilisons peut réguler un large ensemble de gènes et est particulièrement puissant pour traiter une maladie hétérogène telle que le cancer », a déclaré Liu.

Cela pourrait signifier que l'efficacité globale de la destruction d'une cellule cancéreuse est plus élevée car le traitement attaque plusieurs points dans cette cellule.

Cela peut également entraîner une diminution de la capacité d'une cellule cancéreuse à devenir résistante au traitement, car le miARN est capable de s'apparier avec différents ARNm dans la cellule cancéreuse, diversifiant ainsi la façon dont il peut empêcher la cellule de produire des protéines.

Les types de cancer qui pourraient être sensibles à ce type de traitement comprennent les cancers de la cavité buccale, du système gastro-intestinal ou de la peau – n'importe où qui pourraient être exposés à la lumière via un câble à fibres optiques.

« Nous aimerions développer cela davantage pour les tumeurs internes qui sont plus importantes en termes de mortalité, comme le cancer de l'œsophage », a déclaré Glick.

La source:

Référence de la revue:

Liu, Y., et al. (2020) Les nanoparticules miR-148b photocontrôlées provoquent l'apoptose, l'inflammation et la régression des carcinomes épidermiques épidermiques induits par Ras chez la souris. Biomatériaux. doi.org/10.1016/j.biomaterials.2020.120212.

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