Publié le 2024-02-29 10:22:00. Des chercheurs américains ont mis au point une méthode innovante combinant ultrasons et nanoparticules pour assouplir les tumeurs solides, ouvrant la voie à une chimiothérapie plus efficace et moins invasive.
- Une nouvelle approche thérapeutique utilise des nanoparticules activées par ultrasons pour rendre les tumeurs plus perméables aux médicaments.
- Cette technique pourrait réduire les effets secondaires de la chimiothérapie en ciblant plus précisément les cellules cancéreuses.
- Des recherches parallèles explorent l’utilisation de nanoparticules pour traiter la maladie d’Alzheimer en restaurant la barrière hémato-encéphalique.
Une équipe de l’Université du Colorado Boulder a développé une stratégie prometteuse pour surmonter l’un des principaux obstacles au traitement du cancer : la difficulté pour les médicaments de pénétrer au cœur des tumeurs denses. La chimiothérapie, bien qu’essentielle, voit son efficacité limitée lorsque les agents thérapeutiques ne peuvent atteindre toutes les cellules cancéreuses, ou lorsque des doses élevées sont nécessaires, endommageant ainsi les tissus sains environnants.
« Les tumeurs sont comme des villes mal conçues », explique Andrew Goodwin, professeur agrégé de génie chimique et biologique et auteur principal de l’étude.
« Les routes sont là, mais elles sont difficiles à parcourir. Nous étudions les moyens d’ouvrir ces routes afin que les traitements puissent réellement faire leur travail. »
Andrew Goodwin, professeur agrégé de génie chimique et biologique
La nouvelle approche repose sur l’utilisation de nanoparticules sensibles au son. Ces particules de silice, d’environ 100 nanomètres (un milliardième de mètre), sont recouvertes de molécules de graisse et vibrent intensément lorsqu’elles sont exposées à des ondes ultrasonores à haute fréquence. Cette vibration induit un phénomène de cavitation, créant de minuscules bulles qui modifient la structure de la tumeur, la rendant plus souple et perméable.
Les tests en laboratoire ont démontré que l’activation de ces nanoparticules par ultrasons permet de réduire les protéines qui rigidifient les tissus tumoraux. Un avantage notable de cette méthode est qu’elle n’a pas détruit les cellules dans les modèles 3D utilisés, suggérant qu’elle pourrait minimiser les dommages collatéraux aux tissus sains, contrairement aux ultrasons thérapeutiques traditionnels.
Shane Curry, chercheur impliqué dans le projet, souligne que cette technologie pourrait permettre l’utilisation d’ultrasons de plus faible intensité pour le traitement.
« Une limitation majeure du traitement des tumeurs est l’administration de doses efficaces sans endommager les tissus sains. Ces particules peuvent augmenter l’efficacité des traitements existants tout en réduisant les risques. »
Shane Curry, chercheur principal
Les résultats de cette recherche sont disponibles dans la publication ACS Applied Nano Materials.
L’équipe de recherche estime que cette technologie est particulièrement prometteuse pour les tumeurs solides, notamment les cancers de la prostate, de la vessie, des ovaires et du sein, où un traitement localisé est possible. Des perspectives d’avenir incluent le revêtement des nanoparticules avec des anticorps pour cibler spécifiquement les tumeurs dans la circulation sanguine avant l’activation par ultrasons. Cette stratégie s’inscrit dans une tendance plus large vers une oncologie de précision, combinant l’administration ciblée de médicaments avec des procédures mini-invasives.
Des essais sur des souris sont actuellement en cours. Bien que l’application chez l’humain soit encore à plusieurs années, Andrew Goodwin se montre optimiste quant au potentiel de cette approche. « La technologie des ultrasons focalisés a connu des progrès rapides. Nous sommes ravis d’intégrer nos particules dans des plateformes d’imagerie et de thérapie de nouvelle génération pour soutenir des soins contre le cancer plus personnalisés et plus efficaces. »
Parallèlement, des avancées significatives sont observées dans le domaine des maladies neurodégénératives. Des chercheurs de l’Institut de bio-ingénierie de Catalogne et de l’Hôpital de Chine occidentale de l’Université du Sichuan ont récemment développé une thérapie basée sur les nanoparticules qui a permis d’inverser les symptômes de type Alzheimer chez des souris. Ces « médicaments supramoléculaires » agissent à la fois comme vecteurs d’administration et comme agents thérapeutiques actifs, en restaurant la barrière hémato-encéphalique (BBB) souvent perturbée dans la maladie d’Alzheimer, ce qui entraîne une accumulation de protéines bêta-amyloïdes nocives.
Les résultats sont encourageants : après seulement trois doses administrées en une heure, une réduction de 50 à 60 % de la bêta-amyloïde a été observée dans le cerveau des souris. Après six mois, les animaux ont retrouvé un comportement cognitif normal, comparable à celui d’humains de 90 ans. Cette approche, qui imite les ligands naturels du LRP1, permet une élimination efficace de la bêta-amyloïde et ouvre de nouvelles perspectives pour le traitement de la maladie d’Alzheimer et d’autres maladies neurodégénératives en se concentrant sur la restauration de la fonction vasculaire.
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