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Des «nanotransporteurs» d’ADN pour traiter le cancer
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Une équipe de recherche de l'Université de Montréal a conçu et validé une nouvelle classe de transporteurs de médicaments fabriqués avec de l’ADN et 20 000 fois plus petits qu'un cheveu humain. Ils pourraient améliorer de façon importante le traitement des cancers et d'autres maladies. L’étude explique que ces transporteurs moléculaires peuvent être programmés chimiquement pour délivrer une concentration optimale de médicaments, ce qui les rend plus efficaces que les "véhicules" actuels.
L'un des principaux moyens de traiter une maladie avec succès consiste à fournir et à maintenir une dose thérapeutique de médicament dans le sang tout au long du traitement. Une dose moindre en réduit l'efficacité et entraîne généralement une résistance aux médicaments, tandis qu'une surexposition augmente les effets secondaires. Le maintien d'une concentration optimale de médicament dans le sang reste un défi majeur de la médecine moderne. Comme la plupart des médicaments subissent une dégradation rapide, les patients sont obligés – et oublient souvent – de prendre plusieurs doses à intervalles réguliers. Et comme l’organisme de chaque patient métabolise différemment les médicaments, leur concentration dans le sang varie considérablement d’une personne à l’autre.
Constatant qu’environ seulement 50 % des patients atteints de certains cancers reçoivent une dose optimale de médicaments pendant leur chimiothérapie, Alexis Vallée-Bélisle, professeur de chimie à l'Université de Montréal et expert en nanotechnologies inspirées de la nature, a commencé à explorer comment les systèmes biologiques contrôlent et maintiennent la concentration des biomolécules. « Nous avons découvert que les organismes vivants emploient des protéines de transport qui sont programmées pour maintenir une concentration précise de molécules spécifiques, par exemple les hormones produites par la glande thyroïde. La force de l'interaction entre ces transporteurs et leurs molécules dicte la concentration précise de la molécule libre », explique-t-il.
Cette idée simple a conduit le chercheur – qui est titulaire de la Chaire de recherche du Canada en bio-ingénierie et en bionanotechnologie – et son équipe à élaborer des transporteurs artificiels de médicaments qui imitent l'effet naturel du maintien d'une concentration précise d'un médicament pendant le traitement. Arnaud Desrosiers, étudiant de doctorat à l'UdeM et premier auteur de l'étude, a d'abord mis au jour et conçu deux transporteurs d'ADN : l'un pour la quinine, un antipaludéen, et l'autre pour la doxorubicine, un médicament couramment employé pour traiter le cancer du sein et la leucémie.
Il a ensuite démontré que ces transporteurs artificiels pouvaient être facilement programmés pour délivrer et maintenir une concentration précise de médicament. « Plus intéressant encore, nous avons découvert que ces nanotransporteurs pouvaient également être utilisés comme réservoir de médicament pour prolonger l'effet du médicament et minimiser le nombre de doses pendant le traitement », précise le doctorant.
« Une autre caractéristique impressionnante de ces nanotransporteurs », ajoute-t-il, « est qu'ils peuvent être dirigés vers des parties du corps où le médicament est le plus nécessaire – ce qui, en principe, devrait réduire la plupart des effets secondaires ». En utilisant le nouveau transporteur de médicament conçu pour la doxorubicine, l'équipe a montré qu'une formulation spécifique du transporteur de médicament permet de maintenir la doxorubicine dans le sang et de réduire de façon draconienne sa diffusion vers des organes clés tels que le cœur, les poumons et le pancréas.
Chez les souris traitées à l’aide de cette formulation, la doxorubicine a été maintenue 18 fois plus longtemps dans le sang et la cardiotoxicité a également été réduite, ce qui a permis aux souris de rester en meilleure santé, comme en témoigne leur prise de poids normale. « Une autre importante caractéristique de nos nanotransporteurs est leur grande polyvalence », souligne Alexis Vallée-Bélisle. « Pour l'instant, nous avons démontré le principe de fonctionnement de ces nanotransporteurs pour deux médicaments. Mais grâce à la grande programmabilité des chimies de l'ADN et des protéines, nous pouvons désormais concevoir ces transporteurs pour délivrer avec précision un large éventail de molécules thérapeutiques ». Ces transporteurs pourraient également être combinés avec des transporteurs liposomiques artificiels, qui sont actuellement utilisés pour délivrer des médicaments à différents taux.
L'équipe de recherche est maintenant impatiente de valider l'efficacité clinique de sa découverte. Puisque son nanotransporteur de doxorubicine a été programmé pour maintenir de manière optimale le médicament dans la circulation sanguine, il pourrait être employé pour traiter les cancers du sang, pense-t-elle.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
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- Publié dans : Nanovecteurs biologiques
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