Ce nouveau dispositif développé par des scientifiques japonais de l’Université Waseda pourrait offrir un traitement anticancéreux efficace et peu invasif adapté aux organes délicats. Le principe est celui d’une thérapie photodynamique qui consiste à « brûler » les cellules cancéreuses par émission métronomique de lumière (c’est-à-dire à faible des et à long terme). Ce nouveau dispositif électroluminescent bioadhésif à alimentation sans fil est présenté dans la revue Nature Biomedical Engineering.
La thérapie photodynamique conventionnelle induit la mort des cellules cancéreuses en utilisant des agents photosensibilisants, qui ciblent les tumeurs et déclenchent leur exposition à une longueur d'onde de lumière spécifique. Ces dernières années, la thérapie photodynamique à faible dose et à long terme (metronomic photodynamic therapy ou mPDT) s'est révélée prometteuse dans le traitement des cancers des organes internes. Le défi avec la mPDT est le ciblage de la tumeur, étant donnée l’extrême faiblesse de l'intensité lumineuse. L’équipe de bioingénieurs de l'Université de Waseda, du Collège médical de la Défense nationale et de l'Agence des sciences et de la technologie du Japon a donc mis au point ce nouveau dispositif sans fil dans l’objectif d’exploiter au mieux la mPDT en optimisant son ciblage.
Le dispositif optoélectronique sans fil se fixe de manière stable sur la surface interne d'un tissu comme un autocollant doté de nanoparticules élastiques et bioadhésives, permettant une diffusion de lumière locale continue vers la tumeur, explique l’auteur principal, Toshinori Fujie, professeur agrégé de génie biomédical à l'université de Waseda. Ces nanosheets sont composées de polymère polydopamine, un polymère inspiré des protéines de moules, capable de stabiliser le dispositif sur un tissu humide pendant plus de 2 semaines sans suture chirurgicale ni colle médicale. Les puces à diodes électroluminescentes de l'appareil sont alimentées sans fil.
L’efficacité du dispositif est démontrée chez la souris, modèle de tumeur, ayant reçu l’implant, et une injection d’agent photosensibilisant. L’animal est exposé à une lumière rouge et verte, environ 1.000 fois plus faible que dans les approches photodynamiques conventionnelles, pendant 10 jours consécutifs. L'expérience montre que la croissance tumorale est globalement réduite. Surtout sous lumière verte et chez certaines souris, la tumeur est complètement éradiquée.
Faciliter le traitement de microtumeurs difficiles à détecter et à atteindre, sans avoir à se soucier du risque d'endommager les tissus sains en cas de « surchauffe », c’est la valeur ajoutée de cet implant qui ne nécessite pas de suture chirurgicale et est adapté au traitement de tumeurs situées à proximité de nerfs de vaisseaux sanguins ou d’organes fragiles, comme le cerveau, le foie et le pancréas.
Si validé en pratique clinique, l’implant pourrait ouvrir une nouvelle option peu invasive pour traiter les tumeurs touchant un organe fragile ou situées à proximité.
Source: Nature Biomedical Engineering 16 July 2018 Tissue-adhesive wirelessly powered optoelectronic device for metronomic photodynamic cancer therapy (Visuel Dr Toshinori Fujie, Université Waseda)
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