Un cheval de Troie pour combattre le cancer en renforçant la radiothérapie
Médicament qui sensibilise les cellules tumorales à la radiothérapie, la gemcitabine-monophosphate phosphatée (Gem-MP) a besoin de s’internaliser dans ses cibles pour éviter une toxicité dans les tissus sains. Une collaboration entre des chercheurs de l’ISMO (CNRS/Université Paris-Saclay), de l’IMAP (CNRS/ENS Paris/ESPCI Paris) et de l’IGPS (CNRS/Université Paris-Saclay) a permis de développer une nanoparticule cage (nanoMOF) capable d’absorber le médicament, de pénétrer dans les cellules tumorales, puis de libérer Gem-MP à l’intérieur de ses cibles. Ces travaux, qui font la couverture du journal ChemMedChem, montrent que les nanoMOFs augmentent les dommages aux tumeurs induits par la radiothérapie et que leur action synergique avec la Gem-MP double l’efficacité de la radiothérapie.
Pour détruire les cellules cancéreuses, la radiothérapie ionise l’eau présente dans les tissus afin de générer des espèces chimiques radicalaires très réactives et toxiques, comme les radicaux hydroxyles. Des molécules comme la gemcitabine-monophosphate (Gem-MP) sensibilisent les cellules à la radiothérapie, par exemple en diminuant leur capacité à se réparer. Des nanoparticules à base de metal–organic frameworks (nanoMOFs) augmentent quant à elles la production de radicaux hydroxyles après activation par un rayonnement ionisant. Des chercheurs de l’Institut des sciences moléculaires d’Orsay (ISMO, CNRS/Université Paris-Saclay), de l’Institut des matériaux poreux de Paris (IMAP, CNRS/ENS Paris/ESPCI Paris) et de l’Institut Galien Paris Sud (IGPS, CNRS/Université Paris-Saclay) ont donc utilisé des nanoMOFs afin de mettre au point un véritable cheval de Troie qui, non seulement aide à l’incorporation de la Gem-MP, mais renforce lui-même la radiothérapie.
De plus, les nanoMOFs poreux fonctionnent comme des éponges, qui absorbent la Gem-MP au sein de leurs cages. Ils traversent ensemble la membrane des cellules cancéreuses et, une fois à l’intérieur, se dégradent pour libérer la Gem-MP. Lorsqu’un rayon gamma ionisant passe sur les cellules, l’action synergique des nanoMOFs et de la Gem-MP double la mortalité cellulaire. Les nanoMOFs ont également l’avantage de ne pas être toxiques pour les cellules saines. Ces études ouvrent la voie vers la conception de nanomédicaments « tout-en-un » ou chaque composant joue un rôle pour combattre la maladie.
Référence :
Xue Li, Erika Porcel, Mario Menendez‐Miranda, Jingwen Qiu, Xiaomin Yang, Christian Serre, Alexandra Pastor, Didier Desmaële, Sandrine Lacombe et Ruxandra Gref. Highly porous hybrid metal–organic nanoparticles loaded with gemcitabine monophosphate: a multimodal approach to improve chemo‐ and radiotherapy. ChemMedChem.