Une nouvelle approche thérapeutique donne espoir dans la lutte contre des cancers difficiles à traiter en s’inspirant des capacités naturelles d’un reptile. Les avancées dans les nanoparticules promettent de cibler efficacement les tumeurs, offrant ainsi de nouvelles possibilités aux patients.
Une thérapie expérimentale anticancer pourrait considérablement améliorer le traitement de plusieurs tumours difficiles à atteindre, tels que ceux de la vésicule et de la tête et du cou. Ce qui rend ce traitement particulièrement innovant, c’est l’inspiration des scientifiques tirée des remarquables capacités des geckos, capables de se déplacer sur des surfaces lisses et même sur des plafonds.
Le « superpouvoir » de ces reptiles est lié aux petites setae (poils) qui tapissent les lamelles adhésives sur leurs doigts; il y en a des centaines de milliers qui, en synergie avec les spatulae – des pointes minuscules –, permettent aux geckos de s’agripper solidement, comme s’ils avaient un genre d’adhésif biologique. Cela repose sur les forces de Van der Waals, qui génèrent une faible attraction entre les microstructures et les particules des surfaces. Bien que cette attraction soit faible pour chaque paire de setae/spatula, lorsqu’elle est multipliée par un nombre immense, elle permet au gecko de se maintenir. Un léger mouvement suffit cependant à rompre cette interaction et à permettre à l’animal de se déplacer.
Comment une thérapie anticancer peut-elle s’inspirer des incroyables doigts adhésifs des geckos ? En des termes simples, les chercheurs ont conçu de minuscules sphères appelées « particules dendritiques douces« , recouvertes de petits « peluches« , afin d’assurer une adhérence biologique similaire à celle des geckos. L’objectif est de créer un traitement antitumoral capable de se fixer efficacement aux masse de cellules malades, permettant ainsi à ces particules de libérer continuellement le médicament anticancer là où c’est nécessaire, graduellement sans « relâcher la prise ». De nombreux cancers sont difficiles à traiter et à atteindre, en partie à cause du microenvironnement, mais avec un mécanisme de ce type, il pourrait être possible de fournir la thérapie de manière beaucoup plus ciblée et durable, sans pertes. Un exemple pertinent est celui du cancer de la vessie, caractérisé par un environnement glissant où il est difficile de faire fonctionner les médicaments, notamment parce qu’ils sont éliminés par les urines plusieurs fois par jour. Ainsi, l’idée des chercheurs est de créer une sorte de gel à base de ces particules à appliquer directement sur la néoplasie.
Le développement des particules dendritiques douces pour cette thérapie anticancéreuse innovante a été réalisé par une équipe de recherche internationale dirigée par des scientifiques américains du département de Chimie et d’Ingénierie Biologique de l’Université du Colorado à Boulder, travaillant en étroite collaboration avec des collègues de la Division d’Oncologie Médicale et de l’École d’Ingénierie Chimique de l’Université Nationale de Chonnan (Corée du Sud). Les chercheurs, sous la direction du professeur Wyatt Shields, ont utilisé un matériau bien connu en biomédecine : le PLGA, acronyme de polylactide-co-glicolide. Ce matériau est biodégradable, biocompatible et peut être adapté pour de multiples traitements médicaux, y compris les vaccins à ADN et ARN, ainsi que les tissus artificiels, sans oublier les nanoparticules capables de libérer progressivement les médicaments qu’elles contiennent.
“Nous prévoyons que cette technologie inspirée par les geckos pourrait réduire la fréquence des traitements cliniques, permettant potentiellement aux patients de recevoir moins de thérapies mais de plus longue durée”, a déclaré un des co-auteurs de l’étude. “La nature a fait cela depuis des millions d’années et offre des pistes pour développer de meilleurs biomatériaux”, a ajouté le professeur Shields. Les nanoparticules en PLGA obtenues en laboratoire ont été chargées avec des médicaments anticancéreux et testées tant sur des cellules cancéreuses en culture in vitro que sur des modèles murins (souris) atteints de maladies oncologiques, notamment le cancer de la vessie; les scientifiques ont observé qu’elles restaient solidement ancrées au cancer pendant des jours, déclenchant une réaction immunitaire positive grâce à la libération des médicaments.
Il faudra du temps avant de pouvoir tester ces particules en clinique (expérimentation sur l’homme), mais elles possèdent tous les atouts pour transformer le traitement de certaines pathologies oncologiques. Les détails de l’étude intitulée « Soft Extrudable Dendritic Particles with Nanostructured Tendrils for Local Adhesion and Drug Release to Bladder Cancers » ont été publiés dans Advanced Materials.