Des scientifiques transforment le monoxyde de carbone produit par les cellules cancéreuses en arme capable de fabriquer des médicaments anticancéreux à l'intérieur même des tumeurs
Des chercheurs de RIKEN utilisent le monoxyde de carbone produit par les cellules tumorales pour activer un catalyseur au palladium, qui fabrique des médicaments toxiques à l'intérieur même des cellules cancéreuses, en épargnant les cellules saines.
Résumé
Le traitement du cancer se heurte à un problème fondamental : les médicaments qui tuent les cellules tumorales endommagent souvent aussi les tissus sains. Des chercheurs du RIKEN Pioneering Research Institute, au Japon, dirigés par Katsunori Tanaka, ont testé une approche différente. De nombreuses cellules cancéreuses libèrent des quantités inhabituellement élevées de monoxyde de carbone. L'équipe a utilisé ce gaz comme déclencheur. Les chercheurs ont encapsulé un composé à base de palladium, appelé palladacycle, dans de l'albumine, une protéine du sang, afin de le protéger contre la désactivation par le glutathion. À l'intérieur des cellules cancéreuses, l'excès de monoxyde de carbone déclenche une réaction qui produit de la phénanthridinone, une molécule dont les dérivés sont toxiques pour les cellules et figurent déjà dans des médicaments anticancéreux. Lors d'expériences en laboratoire, le composé a produit le médicament à l'intérieur des cellules cancéreuses sans générer les mêmes produits toxiques dans les cellules saines. Ces travaux ont été publiés dans Nature Communications. Il s'agit encore d'une recherche préliminaire, menée sur des cellules : ce n'est donc pas encore un traitement pour les patients. Elle ouvre toutefois la voie à des alternatives de chimiothérapie plus sûres et plus sélectives.
Résumé détaillé
La chimiothérapie conventionnelle détruit les cellules à division rapide dans tout l'organisme, ce qui explique la chute des cheveux, les nausées, l'immunosuppression et les atteintes d'organes qu'elle provoque. Le risque de cancer augmente fortement avec l'âge, et les personnes âgées tolèrent souvent mal ces effets indésirables. Des traitements qui n'agissent qu'à l'intérieur des tumeurs constituent donc un objectif majeur en oncologie, et cette étude propose une nouvelle stratégie chimique pour s'en approcher.
L'équipe du RIKEN, dirigée par Katsunori Tanaka au Pioneering Research Institute, s'est appuyée sur une particularité de la biologie tumorale. De nombreuses cellules cancéreuses produisent des quantités inhabituellement élevées de monoxyde de carbone. Plutôt que de n'y voir qu'un sous-produit, les chercheurs l'ont utilisé comme déclencheur. Ils ont conçu un palladacycle, un composé contenant un métal qui réagit avec le monoxyde de carbone pour former de la phénanthridinone. Certains dérivés de la phénanthridinone sont toxiques pour les cellules et entrent déjà dans la composition de médicaments anticancéreux.
Le principal obstacle tenait au fait que le glutathion présent dans les cellules désactive rapidement le catalyseur au palladium, ce qui interrompt la réaction. L'équipe a résolu ce problème en enfermant le palladacycle dans de l'albumine, une protéine abondante dans le sang. Cette protéine porteuse a protégé le catalyseur assez longtemps pour qu'il agisse à l'intérieur des cellules cancéreuses.
Dans des expériences en laboratoire, le composé spécialement conçu a produit le médicament toxique dans les cellules cancéreuses, sans générer les mêmes substances toxiques dans les cellules saines. Ce résultat appuie l'idée que des précurseurs relativement inoffensifs pourraient être activés uniquement là où les tumeurs produisent suffisamment de monoxyde de carbone.
Les implications pratiques sont à plus long terme. Aucun patient ne peut utiliser cette approche aujourd'hui, et il ne faut pas s'attendre à la voir bientôt en clinique. Il s'agit d'une preuve de concept de fabrication de médicaments sélective des tumeurs, qui pourrait à terme réduire les dommages collatéraux de la chimiothérapie.
Plusieurs réserves s'imposent. Les données proviennent d'expériences préliminaires sur cellules. Il faudra encore des études chez l'animal, des tests de sécurité, une démonstration de l'acheminement vers les tumeurs dans un organisme vivant, et la vérification que les niveaux de monoxyde de carbone diffèrent de façon fiable selon les types de tumeurs. La toxicité du palladium et la stabilité du porteur d'albumine in vivo restent également des questions ouvertes. Il convient de considérer ces travaux comme de la chimie prometteuse, et non comme une avancée clinique.
Principales conclusions
- Palladacycle compounds react with carbon monoxide to form phenanthridinone, a molecule whose derivatives are toxic to cells.
- Many tumors make unusually high carbon monoxide, which the approach uses as a cancer-selective trigger.
- Glutathione normally deactivates the palladium catalyst, but wrapping it in albumin protected it inside cells.
- In lab experiments, drug production occurred in cancer cells without the same toxic products appearing in healthy cells.
- The work is early-stage and cell-based, with animal and safety testing still needed before any clinical use.
Méthodologie
Il s'agit d'un article de ScienceDaily résumant un communiqué de presse de RIKEN sur une étude publiée dans Nature Communications. La source et la revue sont crédibles. Les données probantes proviennent de travaux précliniques en laboratoire sur des cellules, et l'extrait est tronqué.
Limites de l'étude
Les résultats proviennent d'expériences préliminaires menées sur des cellules et pourraient ne pas être transposables aux animaux ni aux humains. L'article ne précise ni les types de cellules testés, ni les chiffres d'efficacité, ni les données de sécurité, et l'extrait s'interrompt en plein milieu d'une phrase. Consultez l'article original de Nature Communications pour connaître les méthodes et les résultats quantitatifs.
Ce résumé vous a plu ?
Recevez les dernières recherches sur la longévité dans votre boîte de réception chaque semaine.
Saisissez votre e-mail pour vous abonner :