Cancer: utiliser de minuscules bulles pour affamer les tumeurs
Générer de minuscules bulles à l'intérieur de vaisseaux sanguins ciblés à l'aide d'ultrasons peut être un moyen non chirurgical de priver les tumeurs de leur approvisionnement en sang et d'administrer des médicaments anticancéreux, selon des scientifiques chinois et français.
La méthode est appelée «embolothérapie gazeuse» et consiste à injecter des gouttelettes microscopiques d'une substance dans les vaisseaux sanguins qui alimentent les tumeurs.
Lorsque les ultrasons sont appliqués à partir d'un appareil externe, les gouttelettes génèrent des bulles qui grossissent et bloquent les vaisseaux sanguins.
Lors de travaux antérieurs, l'équipe a également été surprise de découvrir que certaines des bulles pénétraient dans les plus petits vaisseaux sanguins et les faisaient se rompre et fuir.
Dans un article maintenant publié dans la revue Lettres de physique appliquée, les chercheurs décrivent l'exploration de l'approche en détail pour en savoir plus sur sa dynamique et son fonctionnement.
"Nous avons découvert", déclare Yi Feng, premier auteur de l'étude, professeur agrégé de génie biomédical de l'Université Xi'an Jiaotong en Chine, "que l'embolothérapie gazeuse a un grand potentiel non seulement pour affamer les tumeurs en coupant le flux sanguin, mais aussi," il continue, «pour être utilisé comme source de distribution ciblée de médicaments».
Coupure de l’approvisionnement en sang des tumeurs
Sans un apport sanguin, les tumeurs solides ne peuvent pas croître de plus de quelques millimètres et elles ne peuvent pas non plus se propager.
Cependant, ils surmontent ce problème en produisant des produits chimiques qui déclenchent la formation de nouveaux vaisseaux sanguins - un processus appelé angiogenèse.
Munies d'un approvisionnement en sang dédié, les tumeurs recevront l'oxygène et les nutriments qui les aideront à se développer et à se propager dans les tissus voisins, ainsi qu'à voyager vers d'autres parties du corps et à créer de nouvelles métastases ou tumeurs secondaires.
Une approche que les scientifiques ont jusqu'à présent développée pour arrêter ou ralentir la croissance tumorale est des médicaments appelés «inhibiteurs de l'angiogenèse», qui arrêtent le processus de formation des vaisseaux sanguins.
Une autre approche qui a beaucoup retenu l'attention est «l'embolisation», dans laquelle les vaisseaux sanguins sont bloqués par l'injection de médicaments ou l'insertion directe de billes de taille nanométrique.
Utiliser des bulles de gaz pour bloquer les vaisseaux
L'embolothérapie gazeuse, une forme d'embolisation, utilise des bulles de gaz pour bloquer les vaisseaux sanguins. Le professeur Feng et ses collègues ont utilisé une technique appelée vaporisation acoustique par gouttelettes (ADV) pour générer les bulles à partir de gouttelettes injectées de «dodécafluoropentane» qui incorporaient une «albumine de sérum bovin».
Ils ont mené leurs expériences sur des tissus prélevés dans le mésentère intestinal d’un rat, qui est un lambeau qui attache les intestins à la paroi de l’abdomen et qui est riche en vaisseaux sanguins.
Lorsqu'ils ont appliqué l'échographie, ils ont constaté que les gouttelettes formaient des bulles qui se réunissaient, certaines d'entre elles fusionnant pour former des bulles plus grosses, puis bloquaient les minuscules vaisseaux sanguins ou capillaires du tissu.
Ils ont également observé un exemple d '«invagination», dans lequel une «cavité en forme de poche» se forme dans un vaisseau sanguin et provoque sa rupture. Ils suggèrent que c'était le résultat de l'interaction de la bulle avec le vaisseau sanguin.
L'équipe suggère que ces résultats montrent que l'embolothérapie gazeuse pourrait être utilisée pour vaincre le cancer avec un «double coup de poing». Le premier pourrait couper l’approvisionnement en sang de la tumeur et le second pourrait administrer des médicaments anticancéreux.
En outre, le dosage du médicament pourrait être réduit en utilisant cette méthode car le blocage de l'approvisionnement en sang maintiendrait le médicament près de la tumeur pendant plus longtemps.
L'auteur correspondant de l'étude Mingxi Wan, professeur de génie biomédical à l'Université Xi'an Jiaotong, explique que les chercheurs en traitement du cancer tentent toujours de résoudre deux problèmes: comment tuer la tumeur et comment réduire les effets secondaires de la chimiothérapie.
«Nous avons constaté que l'embolothérapie gazeuse a le potentiel de traiter avec succès ces deux domaines.»
Professeur Mingxi Wan
