Une équipe de chercheurs du centre MANA a développé un nouveau maillage de nanofibres qui est capable de réaliser simultanément une thermothérapie et une chimiothérapie des tumeurs. Ils ont réussi à induire efficacement la mort naturelle des cellules épithéliales cancéreuses.
Une équipe de recherche dirigée par le Dr Mitsuhiro Ebara, de l’Unité des Biomatériaux du Centre international des matériaux nanoarchitecturés, et de l’Institut National des Sciences des Matériaux, a mis au point un nouveau maillage de nanofibres qui est capable de réaliser simultanément une thermothérapie (thérapie par variation de la température, ou hyperthermie) et une chimiothérapie (traitement avec des médicaments anticancéreux) de tumeurs. En utilisant ce maillage de nanofibres, l’équipe a réussi à induire efficacement une mort naturelle – que l’on appelle scientifiquement apoptose – des cellules épithéliales (cellules formant un tissu appelé épithélium recouvrant les surfaces de l’organisme) cancéreuses.
Le carcinome spinocellulaire (CSC) est une tumeur maligne épithéliale, et qui se retrouve dans de nombreux tissus. Par exemple, le CSC est pensé représenter plus de 90% des cancers de l’œsophage, plus de 80% des cancers du col utérin, et plus de 30% des cancers du poumon.
Bien que la chirurgie, la radiothérapie et la chimiothérapie sont maintenant les trois principales méthodes thérapeutiques – selon les stades – pour combattre les cancers, nous pouvons ajouter aussi la thermothérapie qui a également attiré une grande attention au cours des dernières années. En fait, nous savons maintenant qu’il est possible de mettre en place une extinction massive des cellules cancéreuses par la chaleur, car les cellules cancéreuses sont relativement sensibles à la chaleur en comparaison avec des cellules « normales ». Il a également été constaté que la thermothérapie renforce l’effet des médicaments anticancéreux lorsqu’ils sont utilisés en combinaison avec la chimiothérapie.
Toutefois, en appliquant effectivement la thermothérapie et l’administration de médicaments anticancéreux, les deux thérapies indépendantes doivent être appliquées séparément, et, jusqu’à maintenant, cela nécessitait un contrôle précis afin de réaliser le traitement à la même heure et au même endroit.
Dans cette recherche, l’équipe dirigée par le Dr Ebara a surmonté ce problème et a réussi à développer une méthode pour réaliser simultanément la thermothérapie et la chimiothérapie sur des tumeurs malignes épithéliales. L’équipe a développé un matériau à mailles, qui est appliqué directement sur la partie affectée. Il s’agit d’un matériau hybride combinant un polymère sensible à la température, de nanoparticules magnétiques, et des médicaments anticancéreux.
Bien que les techniques de la thermothérapie magnétique dans lesquelles il est administré des nanoparticules magnétiques directement dans le corps aient été développées précédemment, la difficulté du contrôle des nanoparticules et les préoccupations relatives à leur sécurité sont des problèmes.
Le maillage de nanofibres développé est facile à manipuler et peut également être utilisé en chirurgie endoscopique et d’autres types d’interventions. En outre, parce que les particules magnétiques contenues dans les fibres existent de façon stable, la diffusion dans le corps est réduite au minimum. C’est par ailleurs pour cette raison que la méthode développée est considérée comme offrant une plus grande sécurité en comparaison avec les méthodes dans lesquelles les particules magnétiques sont administrées directement.
Comme le maillage nanofibres contient des nanoparticules magnétiques, qui sont des substances auto-chauffantes, il est possible d’augmenter la température des fibres en appliquant un champ magnétique alternatif. Donc, les polymères sensibles à la température, en réponse à la chaleur produite par des nanoparticules magnétiques, permettent la libération des médicaments anticancéreux contenus dans la maille des nanofibres.
Lorsque l’action anticancéreuse de cette fibre a été étudiée en utilisant une souche de cellules de mélanome humain, il a été constaté une possibilité de mettre en place un contrôle « ON-OFF » incitant l’apoptose des cellules cancéreuses par l’application d’un champ magnétique alternatif.
Au 21ème siècle, le contrôle spatio-temporel d’un traitement des maladies est nécessaire. Autrement dit, il devrait être possible d’administrer des médicaments à un moment et à un endroit donné. Comme cette nouvelle technique permet simultanément un contrôle ON-OFF, d’une part d’augmenter la température sur la partie affectée, d’autre part de libérer le médicament, le tout en appliquant simplement un stimulus externe, elle est considérée comme une avancée majeure dans le développement de matériaux thérapeutiques de nouvelle génération pour la médecine du 21ème siècle.
Citations de Research SEA
Crédit image : Le traitement du cancer en utilisant un maillage de nanofibres avec des fonctions libérant le médicament anticancéreux et auto-chauffant. © NIMS
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