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Les Nanotechnologies et le cancer

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Le cancer est aujourd’hui une des principales causes de décès dans les pays développés : plus de 150.000 par an en France et plus de 550.000 aux Etats-Unis. Il s’agit d’une maladie particulièrement complexe provoquée par une instabilité génétique et l’accumulation de modifications moléculaires multiples. Les traitements les plus couramment utilisés se limitent à la chimiothérapie, l’irradiation des tumeurs ou la chirurgie.

Les nanotechnologies présentent de fortes potentialités pour des avancées significatives dans le traitement du cancer. Aux Etats-Unis, le National Cancer Institute (NCI) a mis en place à l’automne 2004 l’Alliance for Nanotechnology in Cancer. Un plan de 5 ans doté de 144,3 millions de dollars a été lancé en 2005, dont la stratégie est de développer des centres d’excellence et de soutenir la recherche pluridisciplinaire en aidant à la création de nouvelles équipes de recherche et la mise en place de plateformes technologiques.

L’objectif de ce dossier est de faire le point sur les possibilités offertes par les nanotechnologies dans le diagnostic précoce, l’imagerie et le traitement du cancer, et sur les progrès réalisés récemment dans les laboratoires américains, ainsi que de détailler les axes principaux du plan d’action mis en place par le NCI pour favoriser l’utilisation des nanotechnologies dans la lutte contre le cancer.

Une équipe de chercheurs de l’université de Harvard et de l’Institut de Technologie du Massachusetts (MIT) a mis au point un nouveau moyen de soigner le cancer, en administrant les traitements uniquement aux cellules malades, sans tuer les cellules saines.

L’équipe de chercheurs menée par le Dr Basu a réalisé des nanoparticules chimiquement modifiées pour cibler et empêcher la voie de signalisation des protéines assurant la prolifération cellulaire. En bloquant ces voies de signalisation, les cellules cancéreuses ne peuvent plus se multiplier.

Les nanoparticules ciblent alors les cellules cancéreuses et permettent aux agents de chimiothérapie d’agir directement sur elles. Le fait de cibler uniquement ces cellules et de les prédisposer à recevoir le traitement permettrait d’utiliser des doses de médicaments plus faibles et plus adaptées au patient. Les effets secondaires seraient moins présents et le traitement plus facile à vivre pour le malade.

Des tests réalisés en laboratoire, combinant nanoparticules et un médicament utilisé dans le traitement de plusieurs types de cancers (Cisplatine) ont montré l’efficacité de ce procédé à inhiber le développement des cellules cancéreuses et même à les tuer. Les tests réalisés sur des souris présentant des mélanomes se sont aussi révélés concluants. Dans le groupe de souris traité avec la combinaison de nanoparticules et du médicament, 50 % des souris ont vu leurs tumeurs régresser.

Les nanotechnologies n’ont pas de limite.

Des marqueurs fluorescents qui aident le chirurgien à repérer en temps réel les contours de la tumeur maligne qu’il opère. Des médicaments « intelligents » capables d’être activés à distance dès qu’ils ont atteint leur cible… Comme d’autres domaines de la médecine, la cancérologie se met à l’heure des nanotechnologies. La plupart de ces minuscules outils, dont la taille est de l’ordre du milliardième (« nano » en grec) de mètre, n’en sont qu’au stade de la recherche. Mais ils ouvrent, à moyen terme, des perspectives passionnantes tant pour diagnostiquer que pour soigner les cancers. Un symposium international, récemment organisé à Paris par l’Institut national du cancer (Inca) et l’Inserm, a fait le point sur ces recherches en « onconano ».

Côté diagnostic, l’un des défis majeurs consiste à mettre au point des nanosondes capables de se fixer sur les cellules cancéreuses. Injectées dans l’organisme, elles peuvent ainsi révéler la présence d’une tumeur en émettant un signal, radioactif ou optique par exemple. « Le traceur idéal, qui marque à 100 % les cellules cancéreuses, et uniquement celles-ci, est sans doute un mythe », note d’emblée Philippe Rizo, directeur scientifique de Fluoptics, une start-up du Commissariat à l’énergie atomique (CEA) qui travaille sur deux pistes prometteuses dont l’une, la nanoémulsion de fluorophore, permet d’illuminer le système lymphatique.

En 2010, pour la première fois, des nanoparticules ont pu conduire un médicament directement jusqu’à des tumeurs, chez l’homme. Plusieurs patients atteints d’un mélanome incurable ont reçu des injections intraveineuses de minuscules particules de 70 nanomètres de diamètre formées à partir d’un sucre, la cyclodextrine. Ces nanoparticules portaient et protégeaient le médicament, un petit ARN interférent.

A leur surface, se trouvait également une protéine dont les cellules cancéreuses sont avides, la transferrine. Les chercheurs dirigés par Mark E. Davis, du Caltech (Pasadena, Californie), ont constaté que les nanoparticules avaient bien été absorbées par les cellules tumorales et avaient pu libérer leur petit ARN interférent. Ce dernier a alors détruit sa cible, l’ARN messager d’une enzyme vitale pour les cellules cancéreuses, la ribonucléotide réductase.

Il y a quelques jours, la nanomédecine vient de franchir une nouvelle étape importante. Une équipe américaine de l’Université de Californie (UCLA), est en effet parvenue à utiliser des nanoparticules mésoporeuses de silice (MSN), présentant une porosité organisée en réseau hexagonal pour transporter des médicaments au niveau de la tumeur.

L’efficacité des MSN ouvre de grandes perspectives dans l’amélioration de la thérapie anticancéreuse. Mais avant le passage à l’Homme, les chercheurs veulent encore améliorer les MSN. Ils essaient d’adapter des molécules à la surface des nanoparticules, afin qu’elles soient délivrées aux tumeurs avec encore plus de spécificité, mais aussi d’ajouter des « nanomachines », comme des nanovalves, qui pourraient contrôler la libération de la drogue dans les cellules.

Les résultats obtenus en laboratoire semblent très prometteurs. La combinaison des nanoparticules et du médicament Cisplatine, utilisé dans le traitement de nombreux cancers (des testicules, de l’ovaire, de la sphère ORL, de l’oesophage, du col de l’utérus, de la vessie et les cancers de la peau), a prouvé son efficacité à empêcher le développement in vitro de cellules cancéreuses de la peau et du foie et même provoqué leur mort.

Ces récentes avancées montrent enfin à quel point les nanotechnologies seront au coeur des grandes avancées thérapeutiques et des nouvelles approches conceptuelles de demain en matière de prévention, de détection et de lutte contre le cancer.

sources : http://www.biomap.fr/ / http://www.maxisciences.com/ / http://www.rtflash.fr/ / http://www.nanosciences.biz/

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