Les aimants capturent les cellules cancéreuses

Des nanoparticules magnétiques recouvertes d'une molécule de ciblage spécialisée ont pu s'accrocher aux cellules cancéreuses de souris et les faire sortir du corps. Les résultats sont décrits dans une étude publiée en ligne ce mois-ci dans le Journal de l'American Chemical Society . Les auteurs de l'étude, des chercheurs du Georgia Institute of Technology, espèrent que la nouvelle technique fournira un jour un moyen de tester – et potentiellement même de traiter – le cancer de l'ovaire métastatique.

Cherche et détruis : Les nanoparticules magnétiques (ci-dessus, en rouge) recouvertes de peptides ciblant le cancer peuvent rechercher et se propager sur les cellules cancéreuses comme celle illustrée ci-dessus. Les peptides ont été conçus pour se lier à une molécule présente à la surface des cellules cancéreuses de l'ovaire. Les chercheurs espèrent utiliser les nanoparticules pour filtrer les cellules cancéreuses du liquide abdominal des patientes atteintes d'un cancer de l'ovaire, empêchant peut-être les métastases.

C'est une approche assez nouvelle, d'utiliser des particules magnétiques in vivo pour essayer de séquestrer les cellules cancéreuses, dit Michel roi , professeur agrégé de génie biomédical à l'Université Cornell, qui n'a pas participé à l'étude.

Avec le cancer de l'ovaire, la métastase se produit lorsque les cellules se détachent de la tumeur primaire et flottent librement dans la cavité abdominale. Si les chercheurs pouvaient utiliser les nanoparticules magnétiques pour piéger les cellules cancéreuses à la dérive et les extraire du liquide abdominal, ils pourraient prédire et peut-être prévenir les métastases. Bien que les nanoparticules aient été testées à l'intérieur du corps de souris, les auteurs envisagent un dispositif externe qui éliminerait le liquide abdominal d'un patient, filtrerait magnétiquement les cellules cancéreuses, puis renverrait le liquide dans le corps. Après une intervention chirurgicale pour enlever la tumeur primaire, un patient subirait le traitement pour éliminer toutes les cellules cancéreuses éparses. Les chercheurs développent actuellement un tel filtre et le testent sur le liquide abdominal de patients cancéreux humains.

Il est possible que les particules n'aient jamais à pénétrer dans le corps du patient, dit John McDonald , directeur scientifique de l'Ovarian Cancer Institute de Georgia Tech et auteur principal de l'article. Ce serait préférable, car vous n'avez alors pas à vous soucier d'une toxicité potentielle.

Les particules, qui ne mesurent que 10 nanomètres de diamètre ou moins, ont en leur cœur de la magnétite à pointes de cobalt. La plupart du temps, ils ne sont pas magnétiques, mais lorsqu'un aimant est présent, ils deviennent fortement attirés par celui-ci. À la surface des particules se trouve un peptide, une petite molécule semblable à une protéine, conçue pour se fixer à un marqueur qui dépasse de la plupart des cellules cancéreuses de l'ovaire.

Pour tester la nouvelle technologie, les chercheurs ont injecté d'abord des cellules cancéreuses, puis des nanoparticules magnétiques dans les cavités abdominales de souris. Les cellules cancéreuses ont été marquées avec un marqueur fluorescent vert et les nanoparticules avec un marqueur rouge. Lorsque l'équipe a amené un aimant près du ventre de chaque souris, une zone concentrée de lueur verte et rouge est apparue juste sous la peau, indiquant que les nanoparticules s'étaient accrochées aux cellules cancéreuses et les avaient entraînées vers l'aimant.

Bien que cette expérience ait montré que les nanoparticules pouvaient accrocher au moins certaines cellules cancéreuses dans le corps, on ne sait pas encore quelle proportion de cellules cancéreuses a été capturée et éliminée. Des tests pour déterminer cette proportion sont prévus.

Cornell's King soupçonne que la technologie est peut-être mieux adaptée au diagnostic plutôt qu'au traitement des métastases. Je pense que cette technologie a beaucoup plus de potentiel pour le diagnostic et la détection des cellules cancéreuses, dit-il. Je ne suis pas entièrement convaincu qu'il pourrait être utilisé pour filtrer de manière vraiment significative les cellules cancéreuses en tant que thérapie.

Une technologie similaire qui utilise des billes recouvertes d'anticorps pour séparer les cellules cancéreuses s'est déjà avérée efficace in vitro, mais les auteurs de la nouvelle étude pensent que les nanoparticules magnétiques seront moins susceptibles de provoquer une réponse immunitaire indésirable et sont donc mieux adaptées à une utilisation à l'intérieur du corps. Et parce qu'ils semblent se lier plus fortement que les anticorps à leurs cibles, dit McDonald, ils peuvent être mieux à même d'extraire les cellules cancéreuses.

L'idéal serait d'essayer de tout obtenir, mais je doute que cela se produise, dit McDonald. Mais nous pensons que nous pourrions réduire considérablement le nombre et ainsi diminuer la probabilité de métastases.

Pour l'instant, le traitement semble uniquement adapté au cancer de l'ovaire ; la plupart des autres tumeurs métastasent à travers des cellules flottant dans la circulation sanguine plutôt que dans le liquide abdominal. Mais à terme, l'équipe espère adapter les particules à une utilisation dans le sang, étendant peut-être leur utilisation non seulement à d'autres types de cancer, mais également à des maladies virales telles que le VIH. Pour ce faire, disent les chercheurs, ils devront développer des molécules de ciblage très spécifiques pour chaque maladie afin de garantir que les cellules sanguines saines soient épargnées.

Pour tester la faisabilité de l'utilisation des nanoparticules dans la circulation sanguine, Ken Scarberry, étudiant diplômé à Georgia Tech et co-auteur de l'étude, rapporte les avoir observés en action dans un système circulatoire artificiel passé sous un microscope à fluorescence. Lorsqu'un aimant était placé près de l'objectif du microscope, vous pouviez voir que toutes les cellules étaient immédiatement séquestrées sur le côté et ne bougeaient pas alors que le fluide continuait de s'écouler, explique Scarberry. Cette technologie a tellement de possibilités. En ce moment, je pense que nous ne faisons qu'effleurer la surface avec.

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