Des chercheurs de la TU Delft ont découvert une nouvelle méthode pour fabriquer efficacement des nano-supports chargés de sels radioactifs à la fois pour l’imagerie et le traitement. Parce que l’assemblage de ces nano-supports est incroyablement simple, l’innovation est très adaptée à la recherche clinique et aux traitements des patients atteints de cancer. Les résultats sont maintenant publiés dans Thérapeutique avancée.
La chimiothérapie est un traitement destiné à attaquer les tumeurs métastasées, mais cette méthode a malheureusement de nombreux effets secondaires indésirables. Les nano-supports constitués de micelles dites polymères sont une alternative prometteuse et moins toxique aux médicaments chimiothérapeutiques. Les micelles sont de minuscules sphères qui peuvent transporter des substances à l’intérieur de leur noyau. « Les cliniciens trouvent déjà de plus en plus d’applications aux micelles de polymères, principalement pour transporter des médicaments chimiothérapeutiques », explique Antonia Denkova, co-auteur de l’article et professeure agrégée en rayonnement appliqué et isotopes. « Leur plus grand avantage est que la toxicité pour les tissus sains est réduite, ce qui signifie que vous pouvez donner aux patients un traitement plusieurs fois. »
Suppression des obstacles
Denkova, chercheur associé Rienk Eelkema et Ph.D. L’étudiant Huanhuan Liu a proposé une méthode de radiomarquage, où ils ont réussi à charger des matières radioactives dans le noyau des micelles. Les praticiens peuvent utiliser le radiomarquage dans les scans pour suivre où ces particules radioactives se retrouvent dans le corps d’un patient et quelle quantité de micelles la tumeur absorbe. « Cette nouvelle méthode permet d’inclure des radionucléides pour les scans SPECT ou PET, deux techniques d’imagerie nucléaire très couramment utilisées », explique Denkova. « Cela pourrait aider les cliniciens à évaluer si un patient peut bénéficier d’un traitement chimiothérapeutique avec des micelles. »
Selon Denkova et Eelkema, la partie la plus importante de leur nouvelle méthode est qu’il s’agit d’un processus en une étape extrêmement simple. « Il s’agit en réalité de mélanger des polymères et des radionucléides, qui sont tous disponibles auprès de sources commerciales », explique le professeur agrégé de chimie organique Eelkema. « Si vous êtes médecin dans un hôpital, vous n’allez jamais fabriquer votre propre polymère, donc la méthode à l’ancienne d’étiquetage de ces particules est complètement hors de portée des praticiens. Ainsi, la simplicité de cette méthode supprime l’obstacle de un processus de production long et compliqué, un obstacle typique pour l’application. »
Traitement combiné
L’étude montre que la méthode de radiomarquage fonctionne très bien avec l’indium radioactif (111In) pour l’imagerie, mais les chercheurs ont également montré qu’ils pouvaient charger les micelles avec les radionucléides thérapeutiques tels que le lutétium-177. Cela ouvre la possibilité d’un traitement dit théranostique, une combinaison de thérapie et d’imagerie qui pourrait potentiellement être appliquée à différentes tumeurs. Outre les applications cliniques, la nouvelle méthode est également utile dans la recherche médicale, par exemple dans le développement de nouvelles formulations de vecteurs de médicaments.
« Je peux imaginer que la méthode de radiomarquage serait très simple pour quiconque travaille sur des micelles de polymère, et il y a pas mal de scientifiques qui les étudient », explique Denkova. « Pour de nombreuses études de ciblage, vous voulez simplement savoir où se trouve votre particule, et cette méthode peut vraiment vous aider », ajoute Eelkema.
L’étude a également montré que les micelles ne perdaient pas de matière radioactive et qu’elles étaient parfaitement stables dans l’organisme. Denkova dit: « L’idée était de montrer que nous pouvons apporter cette méthode à la clinique. Il y a tellement de formulations différentes auxquelles vous pourriez penser qui fonctionneraient, pas seulement les micelles et les radionucléides que nous avons utilisés en particulier. » Hormis l’usage médical, les chercheurs peuvent imaginer de tout autres usages pour leur méthode. « D’autres pourraient vouloir placer différentes nanoparticules d’hydroxyde métallique à l’intérieur des micelles au lieu de matières radioactives. Peut-être pourraient-ils, par exemple, les utiliser comme catalyseurs », note Denkova.
Huanhuan Liu et al, Radiomarquage efficace des micelles de copolymères séquencés par précipitation de sels radiométalliques pour les applications théranostiques, Thérapeutique avancée (2022). DOI : 10.1002/adtp.202200077