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Nano Carrier Targets Cell Sites
La plupart des médicaments agissent en affectant un organite particulier dans les cellules, mais il est difficile d'obtenir un composé thérapeutique au bon endroit à l'intérieur d'une cellule. Aujourd'hui, des chercheurs ont réussi à cibler un médicament anticancéreux sur une partie de la cellule appelée mitochondrie en l'emballant dans un nano-support. La version hautement ciblée du médicament a augmenté son efficacité dans les tests chez la souris, même à des doses relativement faibles, en réduisant les tumeurs et en prolongeant la survie.
Petite cible : Un nouveau nano-transporteur ciblé apporte sélectivement un médicament anticancéreux aux mitochondries, le site d'action subcellulaire du médicament. Dans ces images fluorescentes, le jaune indique que le médicament est à l'intérieur des mitochondries. Les noyaux cellulaires sont colorés en bleu.
Au cours des dernières années, les chercheurs ont eu beaucoup de succès en utilisant des anticorps et d'autres molécules pour cibler des médicaments sur des cellules de types de tissus particuliers. Mais une fois qu'un médicament pénètre dans la bonne cellule, il est facile de le perdre. Les médicaments sont minuscules par rapport aux cellules, et leur charge, leur poids et leur tendance à interagir avec l'eau déterminent tous où dans la cellule un médicament se retrouve. Il faut le concevoir de telle sorte qu'il trouve son chemin, explique Volkmar Weissig, professeur de pharmacologie à la Collège universitaire de pharmacie du Midwest , à Glendale, AZ, qui a développé la nouvelle thérapie ciblée avec Vladimir Torchiline , directeur du Center for Pharmaceutical Biotechnology and Nanomedicine, à la Northeastern University, à Boston.
Le ciblage subcellulaire est l'une des plus grandes promesses offertes par la nanotechnologie, selon Jerry Lee , chef de projet à la National Cancer Institute’s Alliance for Nanotechnology in Cancer. La nouvelle recherche, dit-il, offre une preuve de concept précoce de la capacité de cibler non seulement les cellules cancéreuses, mais aussi de choisir où cibler dans la cellule.
Weissig et Torchilin ont développé un nano transporteur pour administrer un médicament appelé céramide aux mitochondries des cellules cancéreuses. Les chercheurs ont enfermé le céramide dans une sphère de lipides similaires à ceux de nombreux systèmes d'administration de médicaments. Cette enveloppe lipidique, trop volumineuse pour traverser les parois des vaisseaux sanguins sains, a tendance à s'accumuler passivement dans les tumeurs. (Les vaisseaux sanguins tumoraux ont de grands espaces qui permettent aux médicaments enrobés de lipides.) Afin de cibler activement le médicament sur son site d'activité subcellulaire, Weissig et Torchilin ont décoré les enveloppes lipidiques avec une molécule connue pour s'accumuler dans les mitochondries.
Dans les tests sur les animaux, l'approche montre une bonne efficacité, explique Joseph DeSimone, professeur de chimie et de génie chimique à l'Université de Caroline du Nord à Chapel Hill. DeSimone adopte une approche différente du ciblage intracellulaire : il a récemment découvert qu'il est possible de contrôler où dans la cellule les nanoparticules s'accumulent en faisant varier leur forme. Dans l'ensemble, dit-il, les méthodes d'accès aux cibles intracellulaires sont extrêmement importantes à suivre.
Des mitochondries malsaines jouent un rôle dans l'obésité et de nombreuses maladies, notamment le diabète et les maladies dégénératives du système nerveux et des muscles. Et en théorie, le système nano-support pourrait être utilisé pour transporter une grande variété de médicaments vers les mitochondries, explique Weissig. Cependant, étant donné que le porteur s'appuie sur des vaisseaux sanguins qui fuient pour atteindre ses cellules cibles, il est peu probable qu'il soit utilisé pour traiter une grande variété d'autres maladies. Les maladies inflammatoires comme l'arthrite, qui provoque également des fuites de vaisseaux sanguins, sont une autre application possible.
La technologie des nano-supports a récemment été autorisée par télomoléculaire , une entreprise de Rancho Cordoba, en Californie. Weissig dit que la société l'utilisera pour développer un médicament anticancéreux qui fonctionne dans les mitochondries. Bien que le système ait été prouvé à l'aide de céramide, Telomolecular testera également d'autres médicaments contre le cancer, explique Weissig.