Comment les nanoparticules peuvent favoriser la propagation du cancer
Une nouvelle recherche révèle que certains nanomatériaux que les scientifiques utilisent pour lutter contre le cancer peuvent avoir l'effet inverse: aider les tumeurs à se propager. Les résultats révèlent pourquoi cela pourrait se produire et nous proposent un moyen de transformer ce risque en avantage thérapeutique.
La nanotechnologie est récemment apparue comme une avenue innovante pour le traitement du cancer.
Par exemple, certains chercheurs ont conçu des nanoparticules d'or qui peuvent «rechercher» les cellules cancéreuses et les pulvériser de l'intérieur.
D'autres, cependant, ont utilisé des nanocapsules pour délivrer des médicaments concentrés d'une manière extrêmement précise, évitant les effets secondaires que la chimiothérapie conventionnelle pourrait provoquer.
Mais de quoi sont faits ces «nanotransporteurs» et les matériaux que les scientifiques utilisent-ils en nanomédecine pourraient-ils aider, plutôt qu'entraver, la propagation du cancer?
Les scientifiques utilisent le plus souvent l'or, le dioxyde de titane, l'argent et le dioxyde de silicium, entre autres, à des fins thérapeutiques.
Cependant, de nouvelles recherches - dont les résultats apparaissent maintenant dans la revue Nanotechnologie de la nature - suggère que ces nanomatériaux pourraient faciliter la propagation des cellules cancéreuses en augmentant l'écart entre les cellules des vaisseaux sanguins et en permettant aux cellules cancéreuses de migrer plus facilement vers de nouveaux sites.
Des chercheurs de l'Université nationale de Singapour (NUS) près de Clementi sont parvenus à cette conclusion après avoir étudié plusieurs modèles de cancer du sein chez les rongeurs.
Fei Peng, du Département de génie chimique et biomoléculaire de la Faculté de génie NUS, est le premier auteur de l'article.
Peng et ses collègues ont surnommé le phénomène «la fuite endothéliale induite par les nanomatériaux» (NanoEL). Dans leur article, ils suggèrent également de nouvelles façons dont les développeurs de médicaments pourraient utiliser cette découverte pour concevoir des thérapies plus efficaces contre le cancer et d'autres conditions.
Les nanoparticules peuvent accélérer la progression du cancer
Peng et son équipe ont découvert que NanoEL accélère le mouvement des cellules cancéreuses du site tumoral d'origine vers de nouveaux sites et aide les cellules cancéreuses déjà en mouvement à échapper à la circulation sanguine.
David Leong, professeur agrégé au Département de génie chimique et biomoléculaire de la Faculté de génie NUS, est l'un des chefs de file de l'étude.
Il explique la signification de ces résultats en disant: «Pour un patient atteint de cancer, l'implication directe de nos découvertes est qu'une exposition préexistante à long terme aux nanoparticules - par exemple, par le biais de produits quotidiens ou de polluants environnementaux - peut accélérer la progression du cancer, même lorsque la nanomédecine n'est pas administrée. »
Les nanoparticules peuvent souvent être présentes dans les aliments transformés et les produits cosmétiques tels que les crèmes et les lotions.
«Les interactions entre ces minuscules nanomatériaux», poursuit Leong, «et les systèmes biologiques du corps doivent être pris en compte lors de la conception et du développement de la nanomédecine anticancéreuse.»
«Il est crucial», ajoute-t-il, «de s'assurer que le nanomatériau délivrant le médicament anticancéreux n'accélère pas non plus involontairement la progression tumorale.»
«À mesure que de nouvelles percées en nanomédecine se déroulent, nous devons simultanément comprendre ce qui fait que ces nanomatériaux déclenchent des résultats inattendus.»
David Leong
De l'ennemi à l'ami
Les auteurs de l'étude expliquent également que nous pourrions exploiter le même mécanisme qui pourrait représenter une vulnérabilité dans le traitement du cancer et entraîner la propagation de la tumeur pour obtenir précisément l'effet inverse.
Rendre les vaisseaux sanguins plus fuyants, disent-ils, peut également faciliter l'accès des médicaments de chimiothérapie ou des cellules souches aux tissus endommagés.
«Nous explorons actuellement l'utilisation de l'effet NanoEL», dit Leong, «pour détruire les tumeurs immatures lorsqu'il y a peu ou pas de vaisseaux sanguins qui fuient pour administrer des médicaments anticancéreux aux tumeurs.»
«Nous devons suivre cette fine ligne avec beaucoup de soin et optimiser la durée d'exposition des tumeurs aux nanoparticules», ajoute-t-il. «Cela pourrait permettre aux scientifiques de cibler la source de la maladie avant que les cellules cancéreuses ne se propagent et ne deviennent un problème hautement réfractaire.»
En plus du cancer, il peut également être possible d'appliquer les résultats à d'autres conditions qui impliquent des organes et des tissus endommagés.
Le co-responsable de l'étude, Han Kiat Ho, du département de pharmacie de la faculté des sciences de la NUS, explique plus en détail.
Selon lui, NanoEL «peut également être exploité dans d'autres conditions où une défaillance de fuite est une caractéristique clé. Par exemple, les lésions d'organes telles que la fibrose hépatique peuvent provoquer des cicatrices excessives », dit-il,« entraînant une perte de fuite qui réduit l'entrée de nutriments via les vaisseaux sanguins. »
