Des nanoparticules libérant des microARN à l'intérieur des cellules cancéreuses du cerveau pour les réparer ou les bloquer, c’est peut-être une option pour qui contourner la barrière hémato-encéphalique et la prochaine étape dans le traitement des tumeurs cérébrales. C’est la technique proposée par cette équipe Johns Hopkins Médecine et documentée dans les NanoLetters et testée à ce stade chez la souris.
Selon les auteurs, les nanoparticules sont capables de pénétrer toute la tumeur car les cerveaux des souris sont petits. Mais de longues recherches seront nécessaires pour adapter la thérapie aux humains, qui ont des cerveaux plus grands. Une pompe et un cathéter seront peut-être nécessaires…
Les nanoparticules libèrent des microARN (en bleu clair sur visuel) à l'intérieur des cellules cancéreuses. Précisément, ce sont des « paquets de taille nanométrique » de code génétique ou microARN capable de traiter les tumeurs cérébrales, ici des tumeurs humaines mais implantées chez la souris. Le contenu de ces enveloppes nanométriques a été conçu pour cibler les cellules souches cancéreuses, à la source d'innombrables nouvelles cellules cancéreuses.
La technologie veut répondre au défi du traitement du cancer du cerveau « pour lequel il n’existe pas encore de bon traitement », précise le Dr John Laterra, professeur de neurologie, d'oncologie et de neuroscience à l'Université Johns Hopkins : « La résilience des cellules souches cancéreuses et la barrière hémato-encéphalique sont des obstacles majeurs », ajoute-t-il.
Contourner la barrière hémato-encéphalique est un premier défi, et la technologie pourrait justement permettre d’administrer de manière sûre et efficace des médicaments génétiques sensibles directement au site des tumeurs sans endommager les tissus normaux. L’exemple est pris avec le glioblastome, une forme de cancer du cerveau qui nécessite des chirurgies répétées. Les médecins enlèvent le tissu tumoral cérébral accessible, mais la tumeur « revient » rapidement. Le pronostic est inférieur à 2 ans de survie après diagnostic.
Les cellules souches cancéreuses, une cible prioritaire : les cellules souches cancéreuses sont à l'origine de la récidive et la propagation du glioblastome et d'autres cancers car elles donnent naissance à de multiples autres cellules cancéreuses et, si elles échappent au chirurgien, elles produisent une nouvelle tumeur. Livrer de manière efficace ces paquets de micro-ARN dans des tumeurs cérébrales établies permet ainsi de stopper leur propagation et donc la croissance tumorale.
« Les paquets de code génétique nanométrique » sont constitués de plastique biodégradable semblable au matériau utilisé pour les sutures chirurgicales. Ils sont 1.000 fois plus petits que la largeur d'un cheveu humain et de la taille et de la forme des composants naturels que les cellules utilisent pour communiquer entre elles ! Lorsque les cellules cancéreuses les engloutissent, les enveloppes libèrent les microARN exactement là où ils doivent agir dans les cellules cancéreuses. Ces microARN se lient aux ARN messagers liés à 2 gènes, HMGA1 et DNMT, bloquent leurs capacités de production de protéines et désactivent les programmes qui déterminent les caractéristiques des cellules cancéreuses. Les cellules cancéreuses perdent leur capacité à propager les tumeurs et elles deviennent aussi plus sensibles aux radiations et aux médicaments.
Chez la souris, la thérapie va jusqu’à supprimer totalement la tumeur : les souris ont été greffées avec des cellules de glioblastome humain. Sur 9 souris ayant reçu la thérapie, 3 ont vécu jusqu'à 80 jours (vs 2 mois pour les souris non traitées), et 6 ont vécu jusqu'à 133 jours. 4 de ces souris n'avaient pas de tumeurs, et deux de toutes petites tumeurs.
Le chemin est encore long avant de parvenir à adapter ce traitement aux humains, mais l'équipe poursuit le développement de ses nanoparticules, travaillant notamment à leur stabilité et à leur qualité avant de demander les autorisations de commencer des essais cliniques chez l’Homme.
Source: NanoLetters Bioreducible Polymeric Nanoparticles Containing Multiplexed Cancer Stem Cell Regulating miRNAs Inhibit Glioblastoma Growth and Prolong Survival (Visuel Yuan Rui, Johns Hopkins)
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