Des nanoparticules intelligentes pour lutter contre le cancer du cerveau
Le glioblastome est considéré comme le type de cancer du cerveau le plus agressif. Sa difficulté de traitement réside dans la capacité des cellules cancéreuses à se propager dans les tissus cérébraux environnants, rendant l’ablation chirurgicale complète particulièrement complexe. Les chirurgiens doivent en effet éviter d’endommager les zones saines du cerveau. De plus, la barrière hémato-encéphalique limite l’efficacité des médicaments et de la radiothérapie pour atteindre la tumeur. Ces défis expliquent en partie pourquoi le taux de survie à cinq ans ne dépasse pas environ 7 %.
Une plateforme de nanoparticules à double fonction
Des chercheurs de l’Université de Technologie de Sydney (UTS), de Harvard et des universités de Henan ont développé une plateforme de nanozyme à « double impact » visant à résoudre ces problèmes à l’aide d’un système unique de nanoparticules intelligentes. Les résultats de cette recherche ont été publiés dans Science Translational Medicine.
« Nous avons conçu un matériau unique qui remplit deux fonctions successives », a déclaré le Dr Bingyang Shi, professeur de nanomédecine à l’UTS. « Il sert de guide précis pour le chirurgien pendant l’opération, puis de traitement ciblé après l’intervention. »
Au cœur de ce système se trouve une feuille bidimensionnelle extrêmement fine, recouverte d’atomes individuels placés un par un à l’aide d’une méthode adaptée de la fabrication de semi-conducteurs. Cette structure permet au matériau de passer d’un rôle à l’autre, en aidant à l’imagerie du cancer pendant la chirurgie et en réalisant une photothérapie après l’opération. Les deux fonctions sont activées par la même lumière infrarouge.
Rendre visibles les petites clusters de tumeurs cérébrales
« Pendant la chirurgie, il agit comme un agent d’imagerie très sensible », a expliqué le professeur Shi. « Un colorant fluorescent intégré à la feuille brille sous une longueur d’onde infrarouge invisible à l’œil nu, permettant aux chirurgiens de voir des clusters de cellules tumorales individuelles aussi petits que 44 micromètres, une résolution dépassant les outils d’imagerie clinique actuels. Une molécule de ciblage attachée au matériau l’aide également à traverser la barrière hémato-encéphalique et à s’accumuler spécifiquement dans les cellules de gliome. »
Une fois la tumeur visible retirée, le matériau peut être réutilisé dans la cavité chirurgicale et activé par la même longueur d’onde de lumière.
« Après l’ablation de la tumeur visible, le même matériau est administré dans la cavité chirurgicale et réactivé avec la même longueur d’onde de lumière pour une photothérapie postopératoire », a-t-il précisé. « Les atomes de platine convertissent le peroxyde d’hydrogène produit par la tumeur en oxygène, contrecarrant l’environnement hypoxique qui protège normalement les cellules cancéreuses du traitement, tandis que la lumière génère simultanément de la chaleur et des molécules réactives qui détruisent les cellules cancéreuses microscopiques que la chirurgie n’a pas pu atteindre. »
Cibler le cancer laissé après la chirurgie
Ce traitement vise à résoudre un problème majeur du glioblastome : des cellules cancéreuses microscopiques peuvent subsister dans le cerveau, même après l’ablation de la tumeur visible. Ces cellules survivantes peuvent alimenter la récidive tumorale.
Dans des modèles murins de glioblastome, l’approche par nanoparticules a réduit la récidive tumorale après la chirurgie. Tous les souris traitées étaient encore vivantes après 60 jours, contre 42 jours pour celles ayant bénéficié uniquement de la chirurgie. Des tests de suivi n’ont également révélé aucun déficit neurologique ou moteur associé au traitement.
Résultats prometteurs, mais recherche encore précoce
Malgré ces résultats encourageants, les chercheurs soulignent que la technologie n’a été testée que sur des animaux jusqu’à présent.
« Les résultats sont très encourageants, mais il s’agit encore de recherches préliminaires menées sur des modèles murins, et cette distinction est importante », a déclaré le professeur Shi. « Les performances d’imagerie et thérapeutiques devront également être confirmées à l’échelle d’un cerveau humain. »
« Si cela se confirme, l’espoir est que les chirurgiens puissent un jour voir davantage de la tumeur pendant une opération et traiter plus de ce qui reste par la suite. C’est une avancée significative vers la réduction des récidives, un des plus grands défis pour les personnes atteintes de glioblastome. »
Source : Science Translational Medicine
