La métastase est la principale cause de décès dans le cancer, et les traitements actuels contre elle sont inefficaces. Mais de nouvelles recherches ont peut-être trouvé un moyen de ralentir, et peut-être même d’arrêter, la propagation des cellules cancéreuses.
La métastase est le processus par lequel le cancer se propage dans tout le corps. Au cours de ce processus, les cellules cancéreuses peuvent envahir les tissus sains environnants, pénétrer dans les parois des ganglions lymphatiques ou pénétrer dans les vaisseaux sanguins environnants.
Mais de nouvelles recherches pourraient avoir trouvé un moyen de contrôler les métastases en inhibant la migration des cellules cancéreuses. L’arrêt de la migration des cellules est essentiel pour stopper les métastases.
Ce qui permet aux cellules cancéreuses de migrer est un ensemble de protubérances qui les aident à se déplacer. L’équipe de chercheurs dirigée par Mostafa El-Sayed, titulaire de la Chaire Julius Brown et professeur Regents de chimie et de biochimie à Georgia Tech’s School à Atlanta, GA, a réussi à couper ces saillies avec une technique spéciale.
Les résultats ont été publiés dans la revue
Briser les «jambes» des cellules cancéreuses
Les protrusions longues et minces qui aident les cellules cancéreuses à se déplacer sont appelées filopodes. Ils sont une extension d’un ensemble de fibres « larges, en forme de feuille » appelées lamellipodes, qui peuvent être trouvées autour des bords de la cellule.
Le suffixe « -podia » (ou « -podium », singulier) vient du grec et signifie « quelque chose comme un pied ».
Essentiellement, les lamellipodes et les filopodes sont de minuscules «jambes» qui aident les cellules saines à se déplacer dans les tissus. Mais dans les cellules cancéreuses, les lamellipodes et les filopodes sont produits en excès.
Les chercheurs ont utilisé des nanorods, faits de nanoparticules d’or, pour obstruer ces minuscules pattes.
Avec l’aide de la nanotechnologie, les scientifiques sont capables de réduire la taille de certains matériaux à l’échelle nanométrique – le «nano» signifiant la milliardième partie d’un mètre – à quel point ces matériaux commencent à montrer de nouvelles propriétés chimiques et physiques.
Le professeur El-Sayed et ses collègues ont présenté les nanorods localement. Les nanorods ont été recouverts d’un enrobage de molécules, appelées peptides RGD, qui les ont fait se fixer à un type spécifique de protéine appelé intégrine.
« Les nanorods ciblés ligotaient l’intégrine et bloquaient ses fonctions, de sorte qu’elle ne pouvait pas continuer à guider le cytosquelette pour surproduire les lamellipodes et les filopodes », explique le co-auteur Yan Tang, un assistant postdoctoral en biologie computationnelle.
Un cytosquelette est la structure de support d’une cellule, responsable de lui donner une forme. Il a également des fonctions supplémentaires, l’une d’entre elles étant de former les protubérances filopodia.
La méthode pourrait tuer les cellules cancéreuses
Les expériences ont révélé que la simple liaison des nanorods à l’intégrine a retardé la migration des cellules cancéreuses.
Fait important, cette méthode évitait les cellules saines, ce qui pourrait rendre cette thérapie radicalement moins préjudiciable pour les patients qui suivent un traitement de chimiothérapie toxique.
«Il y a certaines intégrines spécifiques qui sont surproduites dans les cellules cancéreuses», explique Moustafa Ali, l’un des premiers auteurs de l’étude. « Et vous ne les trouvez pas tellement dans les cellules saines. »
Dans la deuxième étape de l’expérience, le professeur El-Sayed et son équipe ont chauffé les nanoparticules d’or avec un laser de lumière proche infrarouge. Cela a effectivement arrêté la migration des cellules malignes.
« La lumière n’a pas été absorbée par les cellules, mais les nanorods d’or l’ont absorbée, et par conséquent, ils ont chauffé et partiellement fondu les cellules cancéreuses avec lesquelles ils sont connectés, mangeant des lamellipodes et des filopodes. »
Moustafa Ali
Dans cette expérience, toutes les cellules cancéreuses n’ont pas été détruites, car cela aurait empêché les chercheurs d’examiner s’ils avaient réussi ou non à les empêcher de migrer. Cependant, les chercheurs disent que la méthode pourrait être ajustée pour tuer les cellules malignes.
Le professeur El-Sayed et ses collègues ont déjà mené des expériences similaires chez la souris, dans lesquelles ils ont appliqué la même méthode. La recherche précédente n’a trouvé aucune toxicité de l’or jusqu’à 15 mois après le traitement.
Les chercheurs espèrent pouvoir bientôt traiter les «cancers de la tête, du cou, du sein et de la peau avec des injections directes de nanorodules locales combinées avec le laser proche infrarouge de faible puissance».
Le laser pourrait atteindre les nanorods d’or à 4 à 5 centimètres de profondeur à l’intérieur du tissu, et les tumeurs plus profondes pourraient être traitées avec des injections de nanorods plus profondes, disent les auteurs.
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