Les nanotechnologies dans le traitement du cancer

Les traitements du cancer par les nanotechnologies peuvent conduire à la destruction des tumeurs cancéreuses avec un minimum de dommages aux tissus et organes sains, ainsi qu’à la détection et à l’élimination des cellules cancéreuses avant qu’elles ne forment des tumeurs.

La plupart des efforts pour améliorer le traitement du cancer grâce aux nanotechnologies sont au stade de la recherche ou du développement. Cependant, il existe de nombreuses universités et entreprises dans le monde qui travaillent dans ce domaine.

La section suivante fournit des exemples de la recherche en cours, quelques-unes des méthodes discutées ont atteint le stade de l’essai préclinique ou clinique.

Traitements du cancer par les nanotechnologies ; chimiothérapie par nanoparticules

Des chercheurs de l’Université Purdue utilisent des nano-aiguilles de silicium pour développer un patch portable qui peut délivrer des médicaments de chimiothérapie sur la peau pour le traitement du mélanome.

Un traitement de chimiothérapie ciblée en cours de développement utilise une nanoparticule appelée CRLX101. La société qui développe cette méthode de chimiothérapie ciblée s’appelle Cerulean Pharma.

Des chercheurs de l’Université de Géorgie travaillent sur une méthode de lutte contre le cancer de la prostate. Ils utilisent des nanoparticules pour délivrer une molécule appelée IPA-3 aux cellules cancéreuses. Dans des études sur des souris de laboratoire, l’IPA-3 semble réduire la croissance des cellules cancéreuses de la prostate.

Des chercheurs testent l’utilisation de médicaments de chimiothérapie attachés à des nanodiamants pour traiter les tumeurs cérébrales. La combinaison nanodiamant/médicament de chimiothérapie reste dans la tumeur plus longtemps que le médicament de chimiothérapie seul, ce qui devrait augmenter l’efficacité.

Pour en savoir plus, voir Chimiothérapie par nanoparticules

Traitements du cancer par nanotechnologie ; chaleur

Une autre technique en cours de développement fonctionne sur la destruction des tumeurs cancéreuses par application de chaleur. Des nanoparticules appelées AuroShells absorbent la lumière infrarouge d’un laser, transformant la lumière en chaleur. La société qui développe cette technique s’appelleNanospectra.

Une thérapie thermique ciblée est en cours de développement pour détruire les tumeurs du cancer du sein. Dans cette méthode, des anticorps fortement attirés par les protéines produites dans un type de cellule cancéreuse du sein sont fixés sur des nanotubes, ce qui provoque l’accumulation des nanotubes au niveau de la tumeur. La lumière infrarouge d’un laser est absorbée par les nanotubes et produit une chaleur qui incinère la tumeur.

Une autre méthode qui cible des cellules cancéreuses individuelles insère des nanoparticules d’or dans les cellules, puis fait briller un laser sur les nanoparticules. La chaleur fait exploser les cellules cancéreuses.

Pour plus de détails, voir Nanoparticules dans la thérapie thermique du cancer

Traitements du cancer par les nanotechnologies ; Rayonnement

Des chercheurs ont développé des nanoparticules contenant un noyau radioactif avec des molécules attachées qui se fixent aux cellules tumorales du lymphome. Les chercheurs conçoivent cette méthode pour arrêter la propagation du cancer à partir de la tumeur primaire.

Les chercheurs étudient l’utilisation de nanoparticules de bismuth pour concentrer les rayonnements utilisés en radiothérapie pour traiter les tumeurs cancéreuses. Les premiers résultats indiquent que les nanoparticules de bismuth augmenteraient de 90 % la dose de rayonnement reçue par la tumeur.

Une méthode pour rendre la radiothérapie plus efficace dans la lutte contre le cancer de la prostate consiste à utiliser des nanoparticules d’or radioactives attachées à une molécule qui est attirée par les cellules tumorales de la prostate. Les chercheurs pensent que cette méthode aidera à concentrer les nanoparticules radioactives au niveau des tumeurs cancéreuses, permettant ainsi de traiter les tumeurs avec un minimum de dommages aux tissus sains.

Pour plus de détails, voir Nanoparticules dans la radiothérapie du cancer

Traitements du cancer par les nanotechnologies ; divers

Des chercheurs de l’Université de Tel Aviv développent un vaccin contre le mélanome basé sur l’utilisation de nanoparticules polymères auxquelles ont été attachés des peptides liés au mélanome.

Des chercheurs ont mis en évidence une nanoparticule qui tue les cellules cancéreuses du lymphome. Ils utilisent une nanoparticule qui ressemble au cholestérol HDL, mais avec une nanoparticule d’or en son cœur. Lorsque cette nanoparticule se fixe à une cellule de lymphome, elle empêche la cellule cancéreuse de se fixer au vrai cholestérol HDL, affamant la cellule cancéreuse.

Des chercheurs ont démontré une méthode pour délivrer une protéine aux cellules cancéreuses qui détruit les cellules cancéreuses. Ils utilisent une nanocoque en polymère pour délivrer la protéine dans les cellules cancéreuses. Lorsque la protéine s’accumule dans le noyau de la cellule cancéreuse, la protéine provoque l’autodestruction de la cellule cancéreuse.

Une méthode en cours de développement pour lutter contre le cancer de la peau utilise des nanoparticules d’or auxquelles sont attachées des molécules d’ARN. Les nanoparticules sont dans une pommade qui est appliquée sur la peau. Les nanoparticules pénètrent dans la peau et l’ARN se fixe à un gène lié au cancer, empêchant le gène de générer des protéines utilisées dans la croissance des tumeurs cancéreuses de la peau.

La délivrance d’ARN interférents courts (ARNi) est intéressante car l’ARNi arrête simplement la croissance de la tumeur cancéreuse et il est possible d’adapter l’ARNi synthétique à la version du cancer chez un patient individuel. Pour plus de détails, lisez l’article sur ce lien.

Une méthode pour augmenter le nombre de cellules immunitaires combattant le cancer dans les tumeurs cancéreuses est intéressante. Des nanoparticules contenant des molécules médicamenteuses appelées interleukines sont fixées à des cellules immunitaires ( cellules T). L’idée est que lorsque les cellules T atteignent une tumeur, les nanoparticules libèrent les molécules médicamenteuses, ce qui incite les cellules T à se reproduire. Si le nombre de cellules T reproduites dans la tumeur est suffisant, le cancer peut être détruit. Cette méthode a été testée sur des souris de laboratoire avec de très bons résultats.

Des nanoparticules magnétiques qui se fixent sur les cellules cancéreuses dans le sang pourraient permettre d’éliminer les cellules cancéreuses avant qu’elles n’établissent de nouvelles tumeurs. Pour plus de détails, lisez l’article sur ce lien.

Des chercheurs de l’Institut de bio-ingénierie et de nanotechnologie et des chercheurs d’IBM ont démontré l’administration soutenue de médicaments en utilisant un hydrogel. L’hydrogel est injecté sous la peau, permettant une libération continue du médicament pendant des semaines, avec une seule injection, plutôt que des injections répétées. Ils ont démontré cette méthode en injectant l’hydrogel, contenant l’herceptine, un médicament de chimiothérapie, sous la peau de souris de laboratoire. L’étude a montré une réduction significative de la taille des tumeurs.

L’utilisation de nanoparticules d’or pour délivrer le platine aux tumeurs cancéreuses pourrait réduire les effets secondaires de la thérapie anticancéreuse au platine. La clé est que le niveau de toxicité du platine dépend de la molécule à laquelle il est lié (pour les types de technologie, la toxicité dépend de l’état d’oxydation du platine). Les chercheurs ont donc choisi une molécule contenant du platine et présentant une faible toxicité pour l’attacher aux nanoparticules d’or. Lorsque la nanoparticule contenant du platine atteint une tumeur cancéreuse, elle rencontre une solution acide qui fait passer le platine à son état toxique, dans lequel il peut tuer les cellules cancéreuses. Pour plus de détails, lisez l’article à ce lien.

D’autres chercheurs adoptent une approche différente pour délivrer le platine aux tumeurs cancéreuses. Au lieu de fixer le platine à des nanoparticules, ils ont utilisé des blocs de construction moléculaires pour produire des nanoparticules conçues pour délivrer le platine aux tumeurs cancéreuses. Pour plus de détails, lisez l’article sur ce lien.

Les nanoparticules d’oxyde de fer peuvent être utilisées pour améliorer les images IRM des tumeurs cancéreuses. La nanoparticule est recouverte d’un peptide qui se lie à une tumeur cancéreuse. Une fois que les nanoparticules sont fixées à la tumeur, la propriété magnétique de leur oxyde de fer améliore les images de l’imagerie par résonance magnétique.

Des capteurs basés sur des nanoparticules ou des nanofils peuvent détecter des protéines liées à des types spécifiques de cellules cancéreuses dans des échantillons de sang. Cela pourrait permettre une détection précoce du cancer. T2 Biosystems utilise des nanoparticules superparamagnétiques qui se lient à la protéine indicatrice de cancer et se regroupent. Ces agrégats fournissent un signal de résonance magnétique indiquant la présence de la protéine liée au cancer. Pour une autre approche, les chercheurs de l’Université John Hopkins utilisent des points quantiques et des molécules qui émettent une lueur fluorescente pour détecter les brins d’ADN qui sont des indicateurs précoces de cancer.

Les chercheurs de l’UC San Diego développent une méthode pour collecter et analyser des exosomes de taille nanométrique pour vérifier les biomarqueurs indiquant un cancer du pancréas.

Traitements du cancer par les nanotechnologies : Annuaire des entreprises

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Entreprise Produit
CytImmune Nanoparticules d’or pour la délivrance ciblée de médicaments aux tumeurs
Calando Pharmaceuticals Nanoparticules pour la délivrance ciblée de siRNA aux tumeurs cancéreuses

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