Création d’un « marteau pneumatique » anticancer qui détruit 99 % des cellules tumorales lors des tests

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Une équipe de recherche américaine a développé un « marteau pneumatique moléculaire » contre le cancer, capable de détruire les cellules cancéreuses en les faisant vibrer jusqu’à leur mort. Lors des tests en laboratoire, il a éliminé 99% des cellules malades et a guéri la moitié des souris traitées. Comment fonctionne cette technique et pourquoi est-elle considérée comme très prometteuse par les scientifiques.

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Des chercheurs américains ont développé une technique potentiellement révolutionnaire capable de détruire les cellules tumorales de manière mécanique, basée sur la vibration d’une molécule spéciale qui provoque la déchirure de la membrane mobile. Grâce à cela, ils ont réussi à éliminer 99% des cellules humaines de mélanome (parmi les cancers de la peau les plus répandus et les plus mortels) en culture et à guérir la moitié des souris traitées atteintes de cette néoplasie. En pratique, les scientifiques ont développé un « marteau pneumatique moléculaire » activé par la lumière infrarouge, capable de faire vibrer les cellules cancéreuses si rapidement qu’elles se désintègrent et meurent.

Les dispositifs médicaux basés sur cette technologie prometteuse seraient beaucoup plus rapides et efficaces que les moteurs moléculaires de Feringa (du nom du lauréat du prix Nobel Bernard Feringa), qui agissent selon un principe d’action différent des marteaux pneumatiques moléculaires. L’un des aspects les plus intéressants de cette nouvelle procédure est que les tumeurs ne peuvent pas développer de résistance à la destruction mécanique, contrairement à d’autres traitements oncologiques. Par conséquent, même si nous en sommes encore aux premiers stades de l’expérimentation, à l’avenir, il pourrait même être possible d’éviter les interventions chirurgicales pour traiter certaines formes de cancer. La lumière infrarouge, d’autre part, pénètre beaucoup plus en profondeur dans le corps humain que la lumière visible, permettant aux médecins de retirer les cellules tumorales des organes, des os et d’autres tissus malades.

Credit: Ciceron Ayala-Orozco/Rice University

Credit: Ciceron Ayala-Orozco/Rice University

Les scientifiques se sont concentrés sur une petite molécule appelée aminocyanine, un colorant synthétique fluorescent utilisé depuis des années en médecine pour l’imagerie des tumeurs et autres. Ils ont découvert que lorsqu’elle est stimulée par la lumière infrarouge, elle vibre à l’unisson en restant synchronisée, formant ce que les scientifiques appellent un « plasmon ». La vibration intense de la molécule peut mécaniquement déchirer la membrane et donc tuer la cellule. Les scientifiques l’ont testée à la fois sur des cellules de mélanome humain en culture et sur des souris atteintes de cancer de la peau, obtenant d’excellents résultats dans les deux cas. Ils ont éliminé 99% des cellules malades dans le premier cas et ont guéri la moitié des souris dans le second cas. L’un des principaux avantages de la lumière infrarouge est qu’elle pénètre jusqu’à 10 centimètres de profondeur par communiqué aux 0,5 cm de la lumière visible, permettant de cibler des zones internes autrement inaccessibles avec les « forets moléculaires » de Feringa, des nanomachines basées sur la lumière visible.

Les marteaux pneumatiques moléculaires « sont plus d’un million de fois plus rapides dans leur mouvement mécanique que les moteurs précédents de type Feringa et peuvent être activés par la lumière infrarouge proche plutôt que par la lumière visible », a déclaré le professeur Tour dans un communiqué de presse. Le fait que ces molécules puissent pénétrer plus profondément grâce à la lumière infrarouge est considéré comme un « énorme progrès » par les experts. « Elles sont biocompatibles, stables dans l’eau et très douées pour se coller à la couche externe grasse des cellules. Mais même si elles étaient utilisées pour l’imagerie, les personnes ne savaient pas comment les activer en tant que plasmons », explique le professeur Ayala-Orozco. « C’est la première fois qu’un plasmon moléculaire est utilisé de cette manière pour exciter toute la molécule et produire en réalité une action mécanique utilisée pour atteindre un objectif particulier, en l’occurrence la déchirure de la membrane des cellules cancéreuses », conclut l’expert. Les détails de la prometteuse étude « Molecular jackhammers eradicate cancer cells by vibronic-driven action » ont été publiés dans la revue scientifique Nature Chemistry.