Trois équipes de recherche font progresser des plateformes de nanoparticules pour une thérapie anticancéreuse ciblée

Trois équipes de recherche distinctes ont mis au point de nouvelles stratégies fondées sur des nanoparticules visant à acheminer les traitements anticancéreux de manière plus précise vers les tumeurs tout en limitant les dommages aux tissus sains.

Une équipe de l’hôpital Zhujiang de la Southern Medical University, dirigée par le professeur Chao Zhang, a développé un système d’administration de médicaments basé sur une nanomachine d’ADN afin de surmonter la chimiorésistance dans le cancer du poumon à petites cellules (SCLC). L’équipe a identifié l’axe de signalisation PRMT1/SOX2 comme un moteur clé de la résistance à la chimiothérapie dans le SCLC et a conçu une nanomachine d’ADN capable d’une libération médicamenteuse programmée dans le temps. Le système charge simultanément l’inhibiteur de PRMT1 DCLX069 et le cisplatin, permettant une séquence thérapeutique programmée au sein des cellules tumorales : libération rapide de DCLX069 pour supprimer les caractéristiques de cellules souches tumorales, suivie d’une libération progressive de cisplatin afin de maximiser l’efficacité cytotoxique.

Les résultats ont montré que PRMT1 est fortement surexprimée dans les cellules de SCLC chimiorésistantes et étroitement corrélée à un mauvais pronostic chez les patients. Des études mécanistiques ont révélé que PRMT1 favorise la chimiorésistance en activant des caractéristiques de cellules souches tumorales médiées par SOX2. L’inhibition de PRMT1 a significativement réduit ces caractéristiques et accru la sensibilité au cisplatin. La nanomachine d’ADN a démontré une excellente capacité de ciblage tumoral in vitro et in vivo. Dans des modèles cellulaires et animaux, le système nanothérapeutique a efficacement inversé la chimiorésistance dans le SCLC et a significativement inhibé la croissance tumorale. Par rapport à l’administration intraveineuse conventionnelle de cisplatin, la nanomachine d’ADN a nettement réduit les toxicités hématologiques et rénales associées au cisplatin et n’a pas induit de réponses immunogènes évidentes. La recherche a été publiée dans la revue Research.

Des scientifiques de la McGill University et du Rosalind and Morris Goodman Cancer Institute ont développé une approche différente pour administrer une immunothérapie anticancéreuse destinée à traiter les cancers qui se sont propagés aux ganglions lymphatiques. Les chercheurs ont encapsulé un médicament d’immunothérapie existant dans des nanoparticules conçues pour circuler dans le sang et libérer et activer le médicament lorsqu’elles atteignent des ganglions lymphatiques touchés par le cancer. Selon la Canada Research Chair in Biomaterials and Biomacromolecule Delivery, les nanoparticules peuvent détecter une molécule abondante dans les ganglions lymphatiques cancéreux et activer le médicament exactement là où il est nécessaire, tandis que dans les tissus sains, le médicament reste inactivé puis finit par être dégradé.

Publiés dans les Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), des résultats obtenus sur des modèles murins montrent que ces nanoparticules réduisaient les effets indésirables nocifs et amélioraient l’efficacité par rapport à une immunothérapie IV standard. Cette approche expérimentale vise à répondre à un défi majeur : les ganglions lymphatiques atteints par le cancer sont souvent retirés chirurgicalement, une étape susceptible d’affaiblir le système immunitaire. L’équipe évalue maintenant la sécurité dans d’autres études précliniques avant d’initier d’éventuels essais cliniques.

Des scientifiques du UC Davis Comprehensive Cancer Center testent des nanoparticules transformables qui circulent dans l’organisme sous forme de minuscules particules, puis se reconfigurent en réseaux de nanofibres lorsqu’elles atteignent les sites cancéreux. Ces fibres s’attachent aux tumeurs mais s’estompent naturellement beaucoup plus rapidement dans les organes sains, créant un système de ciblage intrinsèque. Les travaux sont dirigés par le Distinguished Professor Kit S. Lam, au sein du UC Davis Health Department of Biochemistry and Molecular Medicine et de la Division of Hematology and Oncology. La recherche a récemment reçu une subvention de recherche R01 des National Institutes of Health (NIH) de 3,1 millions de dollars.

Une fois que les nanoparticules ont formé une toile de fines fibres autour d’une tumeur, les chercheurs peuvent délivrer des molécules thérapeutiques au moyen d’une réaction de « click chemistry » hautement spécifique. Cette deuxième étape permet aux cliniciens d’ajouter des médicaments à la demande — notamment des petites molécules, des toxines et des molécules ou protéines stimulant l’immunité — susceptibles d’amplifier les effets antitumoraux du système immunitaire. Les nanoparticules peuvent rester dans les zones tumorales jusqu’à une semaine, mais s’estompent des organes sains comme le foie et les poumons en seulement deux jours.

L’équipe de l’UC Davis qualifie cela de stratégie à deux composants et deux étapes : les nanoparticules localisent la tumeur et se transforment en un cadre moléculaire durable, puis les médecins administrent des agents thérapeutiques qui s’arriment au système d’administration et commencent à agir dans le microenvironnement tumoral. Le projet comprend trois objectifs majeurs : concevoir et optimiser des nanoparticules ciblant des récepteurs présents dans des cancers tels que le cancer du poumon non à petites cellules ; utiliser une imagerie avancée pour comprendre le comportement des nanoparticules dans des systèmes vivants ; et tester la sécurité et l’efficacité de cette approche dans des modèles précliniques de cancer.