Plusieurs types de thérapies conventionnelles contre le cancer, comme la radiothérapie ou la chimiothérapie, détruisent les cellules saines ainsi que les cellules cancéreuses. Aux stades avancés du cancer, la perte de tissus due aux traitements peut être importante, voire mortelle. Les thérapies anticancéreuses de pointe qui utilisent des nanoparticules peuvent cibler spécifiquement les cellules cancéreuses, épargnant ainsi les tissus sains.
Des études récentes ont démontré que les nanoparticules d’origine végétale (pdNP) ayant des effets thérapeutiques peuvent constituer une alternative efficace aux traitements traditionnels contre le cancer. Cependant, aucun pdNP n’a été approuvé à ce jour comme agent thérapeutique anticancéreux.
Le son de riz est un sous-produit généré lors du processus de raffinage du riz qui a une utilité limitée et une faible valeur commerciale. Cependant, il contient plusieurs composés aux propriétés anticancéreuses, comme le γ-oryzanol et le γ-tocotriénol.
Pour explorer ces propriétés thérapeutiques du son de riz, une équipe de chercheurs dirigée par le professeur Makiya Nishikawa de l’Université des sciences de Tokyo (TUS) au Japon a développé des nanoparticules de son de riz et testé leur efficacité sur des modèles de souris. Leur étude, publiée dans le Journal de nanobiotechnologie le 16 mars 2024, a été co-écrit par le Dr Daisuke Sasaki, Mme Hinako Suzuki, le professeur agrégé Kosuke Kusamori et le professeur adjoint Shoko Itakura de TUS.
« Ces dernières années, un nombre croissant de nouvelles modalités médicamenteuses sont développées. Dans le même temps, les coûts de développement associés aux nouvelles thérapies ont considérablement augmenté, contribuant au fardeau des dépenses médicales. Pour résoudre ce problème, nous avons utilisé le son de riz, un déchets industriels aux propriétés anticancéreuses, pour développer des nanoparticules », explique le Pr Nishikawa.
L’étude a évalué les effets anticancéreux des nanoparticules dérivées du son de riz (rbNP), obtenues en traitant et en purifiant une suspension de son de riz Koshihikari dans l’eau. Lorsqu’une lignée cellulaire cancéreuse appelée colon26 a été traitée avec des rbNP, la division cellulaire a été arrêtée et la mort cellulaire programmée a été induite, indiquant de puissants effets anticancéreux des nanoparticules. L’activité anticancéreuse observée des rbNP peut être attribuée au γ-tocotriénol et au γ-oryzanol, qui sont facilement absorbés par les cellules cancéreuses, entraînant un arrêt du cycle cellulaire et une mort cellulaire programmée.
De plus, les rbNP ont réduit l’expression de protéines, telles que la β-caténine (une protéine associée à la voie de signalisation Wnt impliquée dans la prolifération cellulaire) et la cycline D1, connues pour favoriser la récidive du cancer et les métastases. De plus, les rbNP ont réduit l’expression de la β-caténine uniquement dans les cellules du côlon26 sans affecter les cellules non cancéreuses.
« Une préoccupation majeure dans le contexte des pdNP est leur faible activité pharmacologique par rapport aux médicaments pharmaceutiques. Cependant, les rbNP ont montré une activité anticancéreuse plus élevée que DOXIL, une formulation pharmaceutique liposomale de doxorubicine. De plus, la doxorubicine est cytotoxique pour les cellules cancéreuses et non cancéreuses. , alors que les rbNP sont spécifiquement cytotoxiques pour les cellules cancéreuses, ce qui suggère qu’elles sont plus sûres que la doxorubicine », explique le professeur Nishikawa.
Pour confirmer les propriétés anticancéreuses des rbNP dans le corps vivant, les chercheurs ont injecté des rbNP à des souris présentant un adénocarcinome agressif dans leur cavité péritonéale (entourée par le diaphragme, les muscles abdominaux et le bassin et abritant des organes comme les intestins, le foie et les reins). Ils ont observé une suppression significative de la croissance tumorale sans effets indésirables sur les souris. De plus, les rbNP ont inhibé de manière significative la croissance métastatique des cellules de mélanome murin B16-BL6 dans un modèle murin de métastases pulmonaires.
Le son de riz possède plusieurs attributs qui en font une excellente source de pdNP thérapeutiques. Premièrement, il est économique par rapport à de nombreuses autres sources de pdNP. Près de 40 % du son de riz est jeté au Japon, ce qui constitue une source de matière première facilement disponible. Deuxièmement, l’efficacité de préparation des rbNP est supérieure à celle des pdNP précédemment signalées.
En plus d’être pratiques et sûres en tant que thérapeutique anticancéreuse, les propriétés physicochimiques des rbNP sont très stables. Cependant, quelques paramètres, tels que l’établissement de technologies de séparation au niveau pharmaceutique, l’évaluation des paramètres de contrôle du processus de production et l’évaluation de l’efficacité et de la sécurité des lignées de cellules cancéreuses humaines et des modèles animaux de xénogreffe, doivent être étudiés avant les essais cliniques chez l’homme.
En conclusion, le son de riz, un déchet agricole, est une source de pdNP thérapeutiques abordables, efficaces et sûrs, et a le potentiel de révolutionner le traitement du cancer à l’avenir.
« En établissant une méthode de fabrication de nanoparticules de son de riz de qualité stable et en confirmant leur sécurité et leur efficacité, nous pouvons développer des médicaments pour le traitement du cancer qui sont durables, respectueux de l’environnement et abordables. Par conséquent, nous pourrons peut-être aider davantage de patients atteints de cancer à maintenir bonne santé physique et mentale après le traitement », conclut le professeur Nishikawa.
Plus d’information:
Daisuke Sasaki et al, Développement de nanoparticules dérivées du son de riz présentant une excellente activité anticancéreuse et leur application pour la dissémination péritonéale, Journal de nanobiotechnologie (2024). DOI : 10.1186/s12951-024-02381-z