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Le projet d’un laboratoire de l’Université Rice visant à fabriquer de meilleurs marqueurs fluorescents s’est transformé en une méthode pour tuer les tumeurs. Il suffit de changer un atome dans le marqueur.

Un marqueur transformé en tueur de tumeurs

Le chimiste Han Xiao et ses collègues ont découvert que le fait de remplacer un seul atome d’oxygène par un atome de soufre dans un fluorophore commun le transforme en molécule photosensibilisante. Lorsqu’elle est exposée à la lumière, cette molécule génère des espèces réactives d’oxygène (ROS) qui détruisent les cellules cancéreuses du sein en laboratoire.
Cette méthode de thérapie photodynamique est déjà utilisée, car les molécules déclenchées par la lumière sont connues pour générer des ROS cytotoxiques. La plupart des photosensibilisateurs actuels nécessitent le rajout d’atomes lourds, mais ils sont difficiles et coûteux à synthétiser et restent toxiques dans l’obscurité, ce qui peut endommager les cellules saines, a déclaré M. Xiao.
Les composés du laboratoire Rice n’ont pas d’atomes lourds, ils produisent un ratio élevé de ROS lorsqu’ils sont déclenchés et s’éteignent lorsque la lumière est désactivée. Les différents fluorophores à base de thio du laboratoire absorbent la lumière dans les longueurs d’onde du visible au proche infrarouge qui pénètrent jusqu’à 5 millimètres dans les tissus.

Ils peuvent générer de l’oxygène singulet

« Ces travaux s’inscrivent dans le cadre de notre précédente étude visant à fabriquer de meilleurs colorants fluorogènes », a déclaré M. Xiao. « C’était une découverte totalement nouvelle, mais une fois que nous avons approfondi le mécanisme, nous avons découvert que nos fluorophores à base de thio peuvent mener à une génération spectaculaire d’oxygène singulet lorsqu’ils sont excités par la lumière. »
Pour les tests, les chercheurs ont combiné leurs photosensibilisateurs avec du trastuzumab, un anticorps utilisé pour cibler et traiter le cancer du sein précoce et avancé. Cette combinaison a montré une « cytotoxicité robuste » contre les lignées de cellules HER2-positives (cancéreuses) mais presque aucune activité contre les cellules HER2-négatives.

Contre les carcinomes 

Xiao a déclaré que des expériences ont montré que leurs photosensibilisateurs ciblaient à la fois les cellules cancéreuses monocouches et les sphéroïdes des tumeurs multicellulaires. « Nous pensons qu’une grande application de ce photosensibilisateur sera les cancers de la peau », a-t-il dit. « Il devrait être facile pour la lumière de pénétrer les carcinomes des cellules basales à la surface ». De plus, les chercheurs ont noté que les cellules solaires, les applications photocatalytiques et la chimie organique pourraient également bénéficier de leurs photosensibilisateurs.
Cette recherche a été publiée dans Chemical Science.
Source : Rice University
Crédit photo : Pixabay