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Nanoparticules d'or et laser, des armes contre le mélanome

ActualitéClassé sous :physique , tumeur , cancer

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Des chercheurs de l'université du Texas ont amélioré l'efficacité d'un traitement contre un cancer de la peau, le mélanome. Apparemment efficace chez la souris, la méthode associe des nanoparticules d'or et le laser infrarouge.

Nanoparticules d'or synthétisées au laboratoire et déposées sur un substrat fonctionnalisé. Crédit : LPCNO (Laboratoire de Physique et Chimie de Nano-Objets)/Insa Toulouse

Le mélanome est un cancer de la peau malheureusement assez fréquent et qui peut être mortel s'il n'est pas détecté à temps. En France, 4.000 à 5.000 cas sont détectés tous les ans et 1.000 personnes en meurent. Au Etats-Unis, on compte 47.000 cas chaque année et les décès qui en découlent sont au nombre de 7.700. On comprend donc que des traitements efficaces soient activement recherchés.

Chun Li, professeur au M. D. Anderson's Department of Experimental Diagnostic Imaging, a eu l'idée, avec ses collègues, d'utiliser des nanoparticules d'or pour tuer les cellules tumorales chez les patients atteints de mélanomes. En soi, ce n'est pas la première tentative d'utilisation de nanoparticules contre les tumeurs, on connaît aussi l'exemple de la lodamine, mais les chercheurs du M. D. Anderson Cancer Center ont quelque peu innové.

On savait déjà que des nanoparticules d'or sont parfaitement biocompatibles et pouvaient servir à transporter des substances actives à l'intérieur des cellules. Toutefois, dans le cas des mélanomes, les nanoparticules avaient du mal à pénétrer dans les cellules.

Un traitement parfois utilisé contre les mélanomes et certains cancers consiste à insérer des fibres optiques dans la tumeur et à y propager des faisceaux laser infrarouge. Moins destructrice que la radiothérapie, la méthode atteint tout de même des tissus sains. Une alternativeest d'injecter dans la tumeur des nanoparticules d'or. On sait qu'elles vont principalement s'accumuler dans les vaisseaux sanguins avec des pores anormalement larges, qui irriguent les tissus cancéreux.

En utilisant de plus faibles doses de rayons laser dans l'infrarouge proche, les nanoparticules d'or vont s'échauffer facilement et ainsi détruire les tissus. Mais là aussi la méthode rencontre les mêmes limites. Pour réduire encore les effets secondaires, il faudrait que les nanoparticules pénètrent en masse dans les cellules cancéreuses, mais on a vu que cela n'allait pas de soi.

Nanogélules...

L'astuce est d'utiliser des nanoparticules d'or creuses contenant un peptide, petite chaîne d'acides aminés (de la même nature que les protéines), qui va se fixer sur les récepteurs membranaires spécifiques d'une certaine mélanocortine (melanocyte-stimulating hormone, MSH), présents sur les cellules de mélanomes. Les chercheurs ont pu constater que ces nouvelles nanoparticules d'or, d'une taille d'environ 40 à 50 nanomètres, pénétraient effectivement à l'intérieur des cellules et ne restaient pas seulement dans les parois des vaisseaux sanguins irriguant les tumeurs.

Des tests in vitro ont été effectués puis in vivo chez des souris. Pour suivre l'effet du traitement sur les tissus tumoraux, du glucose a été marqué avec un isotope radioactif du fluor18F. Comme il se désintègre en émettant un positron, l'évolution du nombre des cellules cancéreuses est facilement visible avec un PET scan.

Remarquablement, les chercheurs ont trouvé que 66% des tissus cancéreux du mélanome étaient détruits avec les nanoparticules traitées, contre 7,9 % en l'absence de peptides insérés dans les nanoparticules. De plus, la dose de rayons infrarouges est considérablement réduite puisqu'il suffit de 12% de la celle ordinairement appliquée.

Chun Li pense que les applications de cette technique ne doivent pas être limitées aux mélanomes et qu'avec des peptides spécifiques de récepteurs membranaires présents sur d'autres cellules cancéreuses, des résultats similaires devraient pouvoir être obtenus.

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