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Des expériences sur des souris et des cellules humaines ont mis en lumière la meilleure façon de fournir une thérapie par nanoparticules pour le cancer – Actualite-sante

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Les chercheurs de la communauté de la nanomédecine du cancer débattent pour savoir si l'utilisation de structures minuscules, appelées nanoparticules, peut mieux administrer un traitement médicamenteux aux tumeurs de manière passive – permettant aux nanoparticules de se diffuser dans les tumeurs et de se maintenir en place, ou activement – en ajoutant un anti ciblé -molécule cancéreuse pour se lier à des récepteurs spécifiques des cellules cancéreuses et, en théorie, garder la nanoparticule dans la tumeur plus longtemps. Maintenant, de nouvelles recherches sur les tumeurs humaines et murines chez la souris par des chercheurs du Johns Hopkins Kimmel Cancer Center suggèrent que la question est encore plus compliquée.

Des études de laboratoire testant les deux méthodes dans six modèles de cancer du sein; cinq lignées cellulaires de cancer humain et un cancer de souris chez la souris avec trois variantes du système immunitaire ont révélé que les nanoparticules recouvertes de trastuzumab, un médicament qui cible les cellules cancéreuses du sein positives pour le récepteur 2 du facteur de croissance épidermique humain (HER2), étaient mieux conservées dans les tumeurs que les nanoparticules, même dans les tumeurs qui n'expriment pas la protéine HER2 pro-croissance. Cependant, les cellules immunitaires de l'hôte exposées aux nanoparticules ont induit une réponse immunitaire anti-cancer en activant les cellules T qui ont envahi et ralenti la croissance tumorale.

Une description des travaux sera publiée le 25 mars dans Science Advances

"On sait depuis longtemps que les nanoparticules, lorsqu'elles sont injectées dans la circulation sanguine, sont captées par des macrophages semblables à des charognards et d'autres cellules du système immunitaire", explique l'auteur principal de l'étude, Robert Ivkov, Ph.D., M.Sc. , professeur agrégé de radio-oncologie et de sciences des radiations moléculaires au Sidney Kimmel Comprehensive Cancer Center de Johns Hopkins. "De nombreux chercheurs dans le domaine se sont attachés à essayer de réduire les interactions avec les cellules immunitaires, car ils essayaient d'augmenter le temps de circulation des nanoparticules et leur rétention dans les cellules tumorales. Mais notre étude démontre que les cellules immunitaires de la tumeur s'accumulent et réagir aux particules de manière à stimuler une réponse anti-cancéreuse. Cela peut avoir un potentiel d'avancement au-delà de la délivrance de médicaments vers le développement d'immunothérapies contre le cancer. "

Les chercheurs ont mené quelques expériences in vitro dans leur étude. Premièrement, ils ont appliqué des nanoparticules d'oxyde de fer recouvertes d'amidon et d'autres recouvertes de trastuzumab à cinq lignées cellulaires de cancer du sein humain, constatant que la quantité de liaison entre les nanoparticules et les cellules recouvertes de trastuzumab dépendait de la quantité de cellules cancéreuses exprimant l'oncogène HER2 . Chez l'homme, les cancers du sein HER2-positifs sont parmi les plus résistants à la chimiothérapie standard. Le trastuzumab, vendu sous le nom de Herceptin, cible les cellules tumorales HER2-positives et déclenche également le système immunitaire.

Les réponses étaient étonnamment différentes dans les modèles animaux, rapportent les chercheurs. Dans des expériences distinctes, l'équipe a utilisé les nanoparticules de deux souches de souris immunodéficientes greffées avec des cellules de cinq lignées cellulaires de cancer du sein humain – deux qui étaient HER2 négatives et trois qui étaient HER2 positives. En étudiant les tumeurs des animaux 24 heures plus tard, ils ont remarqué que les nanoparticules enrobées de trastuzumab se trouvaient à une concentration deux à cinq fois supérieure aux nanoparticules ordinaires dans tous les types de tumeurs, qu'elles expriment ou non la protéine HER2. Ils ont également constaté que la quantité de nanoparticules recouvertes de trastuzumab était encore plus (décuplée) chez les souris qui avaient un système immunitaire entièrement fonctionnel et portaient des tumeurs dérivées de souris.

Cela a conduit les chercheurs à soupçonner que le système immunitaire des animaux hôtes interagissaient fortement avec les nanoparticules et jouaient un rôle dans la détermination de la rétention des particules dans la tumeur, qu'un médicament ait été ajouté ou non.

D'autres expériences, rapporte l'équipe, ont révélé que les cellules immunitaires associées aux tumeurs étaient responsables de la collecte des les nanoparticules, et que les souris élevées avec un système immunitaire intact ont conservé plus de nanoparticules recouvertes de trastuzumab que les souris élevées sans système immunitaire pleinement fonctionnel.

De plus, les cellules immunitaires inflammatoires dans l'environnement immédiat des tumeurs, ou le microenvironnement, ont saisi plus des nanoparticules enrobées que les nanoparticules. Enfin, dans une série d'expériences de 30 jours, les chercheurs ont découvert que l'exposition aux nanoparticules inhibait la croissance tumorale trois à cinq fois plus que les témoins et augmentait les lymphocytes T tueurs de cancer CD8 positifs dans les tumeurs. Étonnamment, note Ivkov, la réponse d'activation immunitaire anti-cancer a été tout aussi efficace avec une exposition à des nanoparticules simples ou recouvertes de trastuzumab. Les souris avec des cellules T défectueuses n'ont pas montré d'inhibition de la croissance tumorale. Les enquêteurs disent que cela a démontré que l'exposition systémique aux nanoparticules peut provoquer une réponse immunitaire systémique de l'hôte qui conduit à une stimulation immunitaire anticancéreuse et ne nécessite pas que les nanoparticules soient à l'intérieur des tumeurs.

"Globalement, nos travaux suggèrent qu'il existe des interdépendances complexes. entre les réponses immunitaires de l'hôte et de la tumeur à l'exposition aux nanoparticules ", dit Ivkov. «Ces résultats offrent des possibilités intéressantes pour explorer le« ciblage »des nanoparticules du microenvironnement immunitaire tumoral. Ils démontrent également un nouveau potentiel passionnant pour développer des nanoparticules en tant que plates-formes pour des thérapies immunitaires contre le cancer.»

Les enquêteurs affirment qu'ils prévoient également d'étudier si les mêmes types des réponses immunitaires peuvent être générées pour des conditions non cancéreuses, telles que les maladies infectieuses.

Source de l'histoire:

Matériaux fournis par Johns Hopkins Medicine . Remarque: Le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

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