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Des chercheurs du Technion ont mis au point un traitement innovant du cancer du sein, basé sur des nanoparticules analgésiques qui ciblent le système nerveux. L'étude, publiée dans Science Advances, a été menée par le professeur Avi Schroeder et l'étudiante en doctorat Maya Kaduri de la faculté Wolfson de génie chimique.

Le cancer du sein est l'un des cancers les plus fréquents chez les femmes et, malgré les progrès réalisés en matière de diagnostic et de traitement, environ mille femmes meurent de cette maladie chaque année en Israël. Environ 15 % d'entre elles ont moins de 50 ans. Dans le monde, quelque 685 000 femmes meurent chaque année du cancer du sein.

Le professeur Schroeder a des années d'expérience dans le développement de traitements innovants contre le cancer, notamment contre le cancer du sein, et plus particulièrement le cancer du sein triple négatif, un cancer agressif caractérisé par une division cellulaire rapide et un risque plus élevé de métastases. Les technologies développées dans son laboratoire comprennent de nouvelles méthodes d'encapsulation de molécules médicamenteuses dans des nanoparticules qui transportent le médicament vers la tumeur et le libèrent à l'intérieur, sans endommager les tissus sains.

Les chercheurs ont découvert que les cellules cancéreuses entretiennent une relation réciproque avec les cellules nerveuses qui les entourent : les cellules cancéreuses stimulent l'infiltration des cellules nerveuses dans la tumeur, et cette infiltration stimule la prolifération, la croissance et la migration des cellules cancéreuses. En d'autres termes, les cellules cancéreuses recrutent les cellules nerveuses à leurs fins.

Sur la base de ces résultats, les chercheurs ont mis au point un traitement qui cible la tumeur à travers les cellules nerveuses. Ce traitement repose sur l'injection de nanoparticules contenant un anesthésique dans la circulation sanguine. Les nanoparticules se déplacent dans la circulation sanguine vers la tumeur, s'accumulent autour des cellules nerveuses dans le tissu cancéreux et paralysent les nerfs locaux et la communication entre les cellules nerveuses et les cellules cancéreuses. Résultat : une inhibition significative du développement de la tumeur et des métastases dans les poumons, le cerveau et la moelle osseuse.

Les nanoparticules simulent la membrane cellulaire et sont recouvertes de polymères spéciaux qui les dissimulent au système immunitaire et leur permettent de circuler longtemps dans le sang. Chacune de ces particules, d'un diamètre d'environ 100 nm, contient l'anesthésique.

Selon Maya Kaduri : "Nous savons comment créer la taille exacte des particules nécessaires, et c'est essentiel car c'est la clé pour pénétrer dans la tumeur. Les tumeurs stimulent la formation accrue de nouveaux vaisseaux sanguins autour d'elles, afin qu'elles reçoivent de l'oxygène et des nutriments, mais la structure de ces vaisseaux sanguins est endommagée et contient des trous de taille nanométrique qui permettent la pénétration des nanoparticules. Le tissu cancéreux est caractérisé par un mauvais drainage lymphatique, ce qui augmente encore l'accumulation des particules dans le tissu. Par conséquent, les particules anesthésiantes que nous avons développées se déplacent dans la circulation sanguine sans pénétrer dans les tissus sains. Ce n'est que lorsqu'elles atteignent les vaisseaux sanguins endommagés de la tumeur qu'elles s'échappent, s'accumulent autour des cellules nerveuses du tissu cancéreux et les déconnectent des cellules cancéreuses. Le fait qu'il s'agisse d'un traitement très ciblé et précis nous permet d'insérer des quantités importantes d'anesthésiques dans le corps, car il n'y a aucune crainte que cela nuise aux zones saines et vitales du système nerveux."

Dans des expériences sur des cultures de cellules cancéreuses et dans le traitement de souris, la nouvelle technologie a inhibé non seulement le développement des tumeurs mais aussi les métastases. Les chercheurs estiment que ces résultats pourraient être utiles pour le traitement du cancer du sein chez la femme.

Cette recherche est soutenue par le Rappaport Technion Integrated Cancer Center (RTICC) dans le cadre du Steven & Beverly Rubenstein Charitable Foundation Fellowship Fund for Cancer Research, et par Teva, dans le cadre de son National Forum for BioInnovators. La recherche a été menée en coopération avec la faculté de médecine de l'université hébraïque de Jérusalem et l'institut de pathologie du centre médical Sourasky de Tel Aviv.

Le professeur Avi Schroeder dirige le Louis Family Laboratory for Targeted Drug Delivery & Personalized Medicine Technologies à la Wolfson Faculty of Chemical Engineering. Maya Kaduri, titulaire d'un B.Sc. de la Faculté de biotechnologie et de génie alimentaire du Technion, a commencé à faire des recherches sous la direction du professeur Avi Schroeder pendant sa licence, et elle devrait achever son doctorat cette année.

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