Un nouveau candidat-médicament nano tue les cellules cancéreuses du sein agressives

Des chercheurs de l’Université de l’Arkansas ont mis au point un nouveau candidat-médicament nano qui tue les cellules cancéreuses du sein triple négatives.

Le cancer du sein triple négatif est l’un des types de cancer du sein les plus agressifs et les plus mortels. La recherche aidera les cliniciens à cibler directement les cellules cancéreuses du sein, tout en évitant les effets secondaires indésirables et toxiques de la chimiothérapie.

Leur étude a été publiée dans le numéro de juin de Thérapeutique avancée.

Les chercheurs dirigés par Hassan Beyzavi, professeur adjoint au Département de chimie et de biochimie, ont associé une nouvelle classe de nanomatériaux, appelés cadres métalliques-organiques, aux ligands d’un médicament de thérapie photodynamique déjà développé pour créer un matériau nanoporeux qui cible et tue les cellules tumorales sans créer de toxicité pour les cellules normales.

Les armatures métalliques-organiques sont une classe émergente de nanomatériaux conçus pour l’administration ciblée de médicaments. Les ligands sont des molécules qui se lient à d’autres molécules.

«À l’exception des cancers de la peau, le cancer du sein est la forme la plus courante de cancer chez les femmes américaines», a déclaré Beyzavi. « Comme nous le savons, des milliers de femmes meurent du cancer du sein chaque année. Les patientes atteintes de cellules triple négatives sont particulièrement vulnérables, en raison des effets secondaires toxiques du seul traitement approuvé pour ce type de cancer. Nous avons résolu ce problème en développant un co-formulation qui cible les cellules cancéreuses et n’a aucun effet sur les cellules saines. « 

Les chercheurs du laboratoire de Beyzavi se concentrent sur le développement de nouveaux médicaments de thérapie photodynamique ciblés. Comme alternative à la chimiothérapie – et avec beaucoup moins d’effets secondaires – la thérapie photodynamique ciblée, ou PDT, est une approche non invasive qui repose sur un photosensibilisateur qui, lors de l’irradiation par la lumière, génère ce que l’on appelle des espèces oxygénées réactives toxiques, qui tuent les cellules cancéreuses. Ces dernières années, la PDT a retenu l’attention en raison de sa capacité à traiter les tumeurs sans chirurgie, chimiothérapie ou radiothérapie.

Le laboratoire de Beyzavi s’est spécialisé dans l’intégration de nanomatériaux, tels que les structures métal-organiques, avec PDT et autres et thérapies. Les armatures métalliques-organiques améliorent considérablement l’efficacité de la PDT.

L’étudiant au doctorat Yoshie Sakamaki du laboratoire de Beyzavi a préparé les nanomatériaux, puis les a bioconjugués avec des ligands du médicament PDT pour créer des matériaux nanoporeux qui ciblaient et tuaient spécifiquement les cellules tumorales sans aucune toxicité dans les cellules normales.

En plus du traitement du cancer, ce nouveau système d’administration de médicaments pourrait également être utilisé avec l’imagerie par résonance magnétique (IRM) ou l’imagerie par fluorescence, qui peut suivre le médicament dans le corps et surveiller les progrès du traitement du cancer.

Ce projet collaboratif comprenait également des contributions de groupes de recherche de l’U of A par Julie Stenken, professeur de chimie analytique; Yuchun Du, professeur agrégé de sciences biologiques; et Jin-Woo Kim, professeur de génie biologique et agricole.

L’American Cancer Society a estimé 268600 nouveaux cas de cancer du sein invasif en 2019 et 41760 décès. Actuellement, il y a plus de 3,1 millions de survivantes du cancer du sein aux États-Unis. Depuis 2007, les taux de mortalité par cancer du sein sont stables chez les femmes de moins de 50 ans, mais continuent de diminuer chez les femmes plus âgées. On pense que cette diminution est le résultat d’une détection plus précoce et de meilleurs traitements.

Le cancer du sein triple négatif est agressif et dépourvu de récepteurs d’oestrogène, de récepteurs de progestérone et de récepteur 2 du facteur de croissance épidermique humain, ce qui signifie qu’il ne peut pas être traité avec un traitement ciblé sur les récepteurs. Il est difficile à traiter avec la chimiothérapie existante et nécessite souvent une intervention chirurgicale car il métastase rapidement dans tout le corps.

La chimiothérapie cytotoxique est le seul traitement approuvé pour ce type de cancer du sein. Plus de 80% des femmes atteintes d’un cancer du sein triple négatif sont traitées avec des schémas de chimiothérapie comprenant des anthracyclines, comme la doxorubicine, qui peuvent entraîner une cardiotoxicité comme effet secondaire grave. En outre, le traitement par chimiothérapie des lignées cellulaires du cancer du sein en utilisant soit du 5-FU, du cisplatine, du paclitaxel, de la doxorubicine ou de l’étoposide a montré une résistance multi-médicamenteuse.