Les méthodes d'administration ciblée de médicaments sont au sommet de leur popularité - un effet ponctuel sur les foyers de lésions vous permet de lutter contre la maladie, presque sans affecter les tissus sains. Néanmoins, des questions demeurent: comment augmenter l'efficacité d'une telle thérapie, accélérer l'effet du médicament et minimiser son accumulation dans le corps? Les scientifiques du laboratoire de nanomatériaux biologiques de NUST MISiS travaillent dans ce sens depuis plusieurs années, et parmi les dernières découvertes de l'équipe, il y a eu une augmentation de 30% de l'efficacité de l'administration de médicaments à une tumeur maligne en utilisant des neutrophiles - des cellules du système immunitaire. Les résultats sont publiés dans la revue scientifique internationale
ACS Nano .
Les scientifiques ont mené une étude intravitale (sur les tissus vivants) du mécanisme de délivrance ciblée de médicaments aux tumeurs malignes à l'aide de liposomes. Il s'est avéré que les cellules immunitaires neutrophiles augmentaient l'efficacité de l'administration de médicaments à la tumeur de 30%.
Les liposomes - des vésicules graisseuses créées artificiellement - pénètrent dans la tumeur en raison de ce que l'on appelle l'effet de perméabilité et de rétention (EPR) amélioré. À l'intérieur des liposomes, le médicament est «suturé» et, lorsqu'il pénètre dans les tissus malins, il est libéré.
L'effet EPR se produit en raison de la croissance excessive des vaisseaux sanguins causée par le besoin anormal de la tumeur en oxygène et en nutrition.Avec la croissance pathologique, d'énormes pores apparaissent dans les parois des vaisseaux sanguins jusqu'à 200 nm de diamètre. De plus, la croissance de la tumeur provoque une compression des vaisseaux lymphatiques et empêche l'écoulement normal du liquide intercellulaire. Ainsi, les liposomes pénètrent dans la tumeur et ne peuvent pas sortir en raison d'une altération du drainage lymphatique.
On pense qu'en raison de l'effet EPR, les liposomes ne peuvent pénétrer que dans la tumeur, mais pas dans les tissus sains. Mais est-ce vraiment le cas? Et que se passe-t-il dans le navire?
Au cours de l'étude, les scientifiques ont observé l'apport du médicament aux tissus de souris saines et à divers types de tumeurs malignes: cancer du sein, cancer de la prostate et mélanome. Les observations ont été effectuées à l'aide d'un microscope intravital, qui vous permet d'étudier les processus directement dans un organisme vivant.
Liposomes "accrochés" à une cellule cancéreuse«La première conclusion que nous avons reçue à la suite de l'étude est que deux types de pénétration des liposomes des vaisseaux sanguins dans les tissus se produisent dans les tissus vivants. Une microfuite est une petite accumulation isolée de liposomes autour d'un vaisseau. Un tel processus est inutile pour le traitement des tumeurs, car il ne permet pas au médicament d'atteindre les cellules tumorales. De plus, des micro-fuites ont été détectées dans les tissus sains, ce qui explique la toxicité des médicaments à base de liposomes utilisés dans une clinique moderne », explique Viktor Naumenko , auteur de l'ouvrage, chercheur au Laboratoire de nanomatériaux biomédicaux de NUST MISiS .
Le deuxième résultat d’observation le plus intéressant est le neutrophile, un type de globule blanc et la cellule immunitaire du corps qui s’écoule dans le tissu tumoral. Lorsque les neutrophiles quittent le vaisseau, avec lui, à travers la «porte entrouverte» de la paroi vasculaire, les liposomes parviennent à pénétrer dans la tumeur. Selon les résultats obtenus par l'équipe scientifique, les neutrophiles augmentent d'un tiers l'efficacité de pénétration des liposomes dans la tumeur.
Cette découverte donne un schéma clair: les neutrophiles augmentent la perméabilité vasculaire de la tumeur pour une administration ciblée de médicaments liposomaux, et donc augmentent les chances de guérison. De plus, cela ne se produit que dans le cas d'une macroleak, qui est un grand «nuage» diffus de liposomes qui pénètre profondément dans la tumeur, garantissant ainsi une administration ciblée du médicament.
«La distinction entre les deux types de fuites est importante pour comprendre le mécanisme de fonctionnement des médicaments à base de liposomes. Nos résultats indiquent que les micro-fuites non seulement ne contribuent pas à l'apport de médicaments aux cellules tumorales, mais sont également responsables de leur accumulation indésirable dans les tissus sains. L'effet thérapeutique est obtenu grâce aux macroleakings, et les neutrophiles peuvent aider à le renforcer » , a souligné Viktor Naumenko.
L'équipe poursuit actuellement des études en laboratoire pour réduire les effets secondaires indésirables de la thérapie par liposomes. Le développement de mécanismes de stimulation artificielle pour la production de neutrophiles dans le corps du patient afin d'améliorer l'oncothérapie est l'un des domaines d'application prometteurs des données obtenues.