Au cours des 30 dernières années, les progrès réalisés dans la détection précoce et le traitement du cancer ont contribué à réduire le taux de mortalité global de plus de 30 %. Le cancer du pancréas reste cependant difficile à traiter. Seulement 1 personne sur 9 survit cinq ans après le diagnostic, en partie parce que ce cancer est protégé par des facteurs biologiques qui l’aident à résister au traitement.
Dans l’espoir d’inverser la tendance, les chercheurs de l’UCLA ont développé une technologie qui offre une thérapie combinée aux tumeurs pancréatiques à l’aide de nanoparticules chargées d’irinotécan, un médicament de chimiothérapie approuvé dans le cadre d’un traitement médicamenteux contre le cancer du pancréas, et de 3M-052, un médicament expérimental qui peuvent stimuler l’activité immunitaire et aider à surmonter la résistance des tumeurs.
Dans une étude récemment publiée dans la revue ACS Nanol’équipe de recherche a montré que la combinaison délivrée simultanément surpassait la somme de ses parties dans un modèle murin de cancer du pancréas.
« À mon avis, invoquer le système immunitaire fera une grande différence en fournissant un bien meilleur résultat de traitement pour le cancer du pancréas », a déclaré l’auteur correspondant André Nel, éminent professeur de médecine et directeur de recherche au California NanoSystems Institute de l’UCLA. « C’est là que j’espère que cette recherche nous mènera. »
Le nanoporteur à double charge des chercheurs était plus efficace pour réduire les tumeurs et prévenir les métastases cancéreuses chez la souris que l’irinotécan sans nanoporteur ou les nanoporteurs qui délivraient les deux médicaments indépendamment. La thérapie combinée a également attiré plus de cellules immunitaires anticancéreuses vers les sites tumoraux et maintenu les niveaux de médicaments dans le sang plus longtemps. Il n’y avait aucune preuve d’effets secondaires nocifs.
En plus de bloquer la croissance des cellules cancéreuses, l’irinotécan envoie un signal de danger aux cellules dendritiques du système immunitaire ; ceux-ci mobilisent à leur tour les cellules T tueuses, qui se déplacent vers les sites tumoraux et détruisent les cellules cancéreuses. Mais parce que les cellules dendritiques sont souvent fonctionnellement altérées chez les patients atteints d’un cancer du pancréas, 3M-052 fournit une assistance supplémentaire, les aidant à mieux rassembler les cellules T tueuses à la fois sur le site du cancer et dans les ganglions lymphatiques voisins.
Les thérapies combinées contre le cancer ne sont pas nouvelles, mais le conditionnement de médicaments ensemble dans le même nanosupport s’est avéré difficile. Un seul nanotransporteur à double administration pour la chimiothérapie a été approuvé par la Food and Drug Administration. Cependant, au cours des sept dernières années, le laboratoire Nel a développé une approche d’administration simultanée, et les résultats actuels fournissent une preuve supplémentaire que leur conception innovante de nanoporteur permet aux médicaments de fonctionner en tandem plus efficacement que s’ils étaient administrés séparément.
La plupart des nanoporteurs sont composés de couches de molécules lipidiques constituées de substances grasses, semblables à une membrane cellulaire, avec des espaces dans lesquels les médicaments peuvent être conditionnés. Avec le nouveau dispositif, cette double couche de lipides entoure une bulle de verre centrale en silice dont l’intérieur creux peut être rempli d’irinotécan. Dans une tournure ingénieuse, la chercheuse postdoctorale de l’UCLA et première auteure Lijia Luo a découvert que la queue grasse de la molécule 3M-052 pouvait être utilisée pour intégrer le deuxième médicament directement dans ces couches lipidiques externes.
La conception structurelle du support, qui est si petite qu’il en faudrait 1 000 pour couvrir la largeur d’un cheveu humain, aide à prévenir les fuites de médicaments et la toxicité tandis que l’appareil pénètre dans une formidable barrière en forme de corde protégeant le cancer du pancréas et se déplace vers la tumeur placer. Les bulles de verre offrent une protection supplémentaire contre les fuites, permettant au support de délivrer plus d’irinotécan au site de la tumeur, par rapport aux autres supports de médicament.
L’équipe mènera d’autres expériences précliniques pour tester leur traitement dans des modèles de grands animaux et confirmer le contrôle qualité pour la fabrication à grande échelle de leurs nanoporteurs de silice.
« Il faut traditionnellement 10 à 20 ans pour que de nouvelles technologies révolutionnaires arrivent sur le marché », a déclaré Nel, qui est également fondateur et chef de la division nanomédecine de l’UCLA et directeur du Center for Environmental Implications of Nanotechnology de l’Université de Californie. « Les nanoporteurs existent depuis près de 20 ans. Alors que les nanoporteurs à base de lipides ouvrent la voie, le support à base de silice décoré de couches lipidiques a de bonnes chances d’accélérer le rythme de découverte et d’améliorer l’immunothérapie contre le cancer.
Lijia Luo et al, Nanocarrier Co-formulation for Delivery of a TLR7 Agonist plus an Immunogenic Cell Death Stimulus Triggers Effective Pancreatic Cancer Chemo-immunotherapy, ACS Nano (2022). DOI : 10.1021/acsnano.2c06300