une-thérapie-contre-le-cancer-avec-une-lumière-intégrée

Les thérapies doivent être très efficaces et aussi exemptes que possible d’effets secondaires – un défi de taille, notamment dans le cas du cancer. Une équipe de recherche chinoise vient de mettre au point une nouvelle forme de thérapie photodynamique pour le traitement des tumeurs profondes, qui fonctionne sans irradiation externe. La source de lumière est intégrée au médicament et est « allumée » de manière sélective dans le microenvironnement des tumeurs.

Une nouvelle thérapie photodynamique 

La thérapie photodynamique classique est un traitement non invasif du cancer qui est relativement doux en raison de sa sélectivité spatiale et temporelle spécifique. Pour commencer, un photosensibilisateur est administré, puis la région où se trouve la tumeur est irradiée par la lumière.

Le photosensibilisateur est excité par la lumière et transfère une partie de l’énergie absorbée aux molécules d’oxygène, ce qui produit des espèces réactives de l’oxygène qui détruisent les cellules tumorales. En raison de la profondeur limitée de pénétration de la lumière visible ou UV nécessaire dans les tissus, cette méthode n’est utile que pour les tumeurs peu profondes.

Une équipe dirigée par Xiaolian Sun (de l’Université pharmaceutique de Chine, à Nanjing) et Guoqiang Shao (de l’Université médicale de Nanjing) a maintenant mis au point une nouvelle thérapie photodynamique des tumeurs qui fonctionne pour les tumeurs profondes. Elle ne nécessite pas d’irradiation externe car le photosensibilisateur apporte sa propre « lampe » et l’allume tout seul une fois qu’il a atteint la tumeur.

Ce médicament « intelligent » se compose de quatre éléments liés en une seule molécule : un photosensibilisateur (pyropheophorbide-a), un capteur de pH (groupe diisopropylamino), un polymère (polyéthylène glycol) et la « lampe » (l’acide aminé tyrosine portant un isotope radioactif d’iode-131).

Le pH détermine son activation

Aux valeurs de pH trouvées dans les tissus sains, ces molécules s’agrègent étroitement en nanoparticules. Sous cette forme compacte, l’irradiation » est désactivée (éteinte) et le médicament n’a aucun effet. En revanche, les tissus tumoraux ont un pH un peu plus acide. Dans cet environnement, le capteur de pH change de structure et les nanoparticules se désagrègent. L’irradiation est activée et des espèces réactives de l’oxygène se forment, tuant les cellules tumorales.

Comment fonctionne cette « lumière intégrée » ? En se désintégrant, l’isotope radioactif de l’iode I-131 libère des rayons β (électrons) et des rayons γ. Lorsque les électrons se déplacent, leurs charges polarisent les atomes, provoquant ainsi des oscillations dipolaires qui envoient des ondes électromagnétiques, c’est-à-dire de la lumière. Habituellement, ces ondes s’annulent immédiatement.

Or, dans l’environnement aqueux dense des cellules (autre que in vacuo), les électrons envoyés par l’I-131 sont plus rapides que la lumière. Dans ce cas, l’extinction des ondes est incomplète, ce qui donne lieu à une lumière bleutée appelée effet Cherenkov.

Une puissante inhibition des tumeurs

Celle-ci excite suffisamment les photosensibilisateurs pour détruire les cellules tumorales. Dans les cultures cellulaires et les modèles animaux, ce nouveau médicament a démontré une puissante inhibition des tumeurs avec une faible toxicité et des effets secondaires minimes sur les tissus sains.

Cette recherche a été publiée dans Angewandte Chemie.

Source : Wiley
Crédit photo : StockPhotoSecrets 

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