L'ADN origami s'adresse aux cellules cancéreuses multirésistantes

By | 27 Novembre, 2018

Un outil ADN combinant thérapie génique et chimiothérapie pourrait constituer un nouveau moyen prometteur de vaincre les cellules cancéreuses multirésistantes.

De nouvelles recherches montrent comment une nanostructure d'ADN adaptée peut administrer de manière sélective des médicaments anticancéreux.

De nouvelles recherches montrent comment une nanostructure d'ADN adaptée peut administrer de manière sélective des médicaments anticancéreux.

Il s’agit d’une "plate-forme ADN adaptée" capable d’administrer des médicaments de chimiothérapie à des cellules cancéreuses ciblées tout en réduisant au silence les gènes de résistance du médicament.

La technique est l'œuvre de scientifiques du Centre national des nanosciences et de la technologie de Beijing, en Chine.

Un article récent de l'édition internationale Angewandte Chemie décrit en détail comment l'équipe a mis au point et testé les nanoplates-formes d'ADN.

Les traitements pharmacologiques ont considérablement amélioré les taux de survie et la qualité de vie des personnes atteintes de cancer.

Cependant, il existe de nombreux cas dans lesquels le cancer répond bien au traitement au début, puis rechute ou réapparaît en raison de la pharmacorésistance.

Efflux de médicaments

Les scientifiques ont identifié plusieurs mécanismes cellulaires permettant ou favorisant la résistance aux médicaments dans le cancer.

L'un d'entre eux est le "flux de médicament", un processus dans lequel les protéines de transport pompent les médicaments hors du corps cellulaire à travers leurs membranes. Les mécanismes d'efflux existent "dans toutes les cellules vivantes", pas seulement dans les cellules cancéreuses.

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Par exemple, les cellules des parois de l'intestin contiennent une grande quantité de protéines de transport qui pompent des médicaments et d'autres agents nocifs dans le tube digestif.

Grâce à des recherches approfondies, les scientifiques en savent désormais beaucoup sur le rôle des mécanismes de sortie et des protéines de transport dans le développement de la résistance aux médicaments dans le cancer.

L'une des premières protéines de transport qu'ils ont identifiées était celle qui est codée par le gène de la multirésistance aux médicaments 1 (MDR1).

Des études ont également révélé que lorsque certains organes deviennent cancéreuses, leurs tissus commencent à exprimer plus fortement MDR1.

Une étude, en particulier, a révélé que le traitement avec la doxorubicine, un puissant médicament anticancéreux, augmentait de manière significative l’expression de MDR1 dans les cellules cancéreuses mais pas dans les cellules pulmonaires saines.

Orientation cellulaire et silençage génique

Par conséquent, même si un médicament peut être très efficace pour tuer les cellules cancéreuses, si les cellules réussissent mieux à l'expulser, il ne finira pas par rester dans la cellule suffisamment longtemps pour qu'il produise ses effets.

Pour remédier à ce problème, les chercheurs sur le cancer travaillent sur des moyens de désactiver les gènes qui alimentent le flux de médicaments dans les cellules tumorales.

L'une des méthodes permettant de fermer les pompes d'écoulement consiste à utiliser une technique de silençage génique appelée interférence ARN (ARN interférence). Ceci utilise des molécules appelées modèles de transcription d'ARN pour interférer avec l'expression des gènes dans les cellules.

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Cependant, pour que le traitement soit efficace, les matrices de transcription d'ARN doivent être libérées dans le corps cellulaire, ou cytoplasme. Deuxièmement, cela doit se produire en même temps que le médicament qui détruit les cellules est administré. Et troisièmement, les cellules saines doivent rester intactes.

La nouvelle nanoplate-forme d'ADN répond aux trois exigences: cibler spécifiquement les cellules cancéreuses, envoyer le médicament anticancéreux à l'intérieur et désactiver les gènes qui alimentent ses pompes d'écoulement afin que le médicament ait le temps de fonctionner.

L'équipe a utilisé des techniques d '"ADN origami" pour créer une plate-forme comprenant tous les composants nécessaires à la réalisation de ces objectifs.

En utilisant l'approche bien établie, les scientifiques peuvent créer des plates-formes d'ADN comprenant des formes moléculaires simples et complexes, suffisamment petites pour fonctionner au niveau cellulaire.

Dans ce cas, l’équipe a créé une structure simple qui s’assemble pour former une nanoplate-forme triangulaire d’ADN. La plate-forme dispose de plusieurs sites pouvant rejoindre plusieurs "unités fonctionnelles".

«Nouvelle stratégie pour les tumeurs multirésistantes»

Les chercheurs ont testé la capacité de la plate-forme ADN à administrer de manière sélective des matrices de transcription d'ARN et de doxorubicine, le médicament de chimiothérapie, d'abord dans des cultures cellulaires, puis chez des souris présentant des tumeurs multirésistantes.

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Ils ont utilisé "deux modèles de transcription d'ARN en épingle à cheveux, petits et linéaires". L'un d'eux traitait de l'inactivation de gènes et l'autre de la reconnaissance et de l'insertion de cellules.

Les résultats ont montré que la "plateforme ADN personnalisée" était très efficace à la fois pour la distribution sélective et pour la publication des deux articles. Cela a également entraîné un taux de mortalité tumorale hautement sélectif.

L’équipe explique que l’étude montre comment créer une nanostructure qui administre sélectivement la chimiothérapie aux cellules cancéreuses tout en supprimant la résistance aux médicaments en réduisant au silence les gènes sans endommager les tissus sains.

Ils suggèrent qu'il devrait également être possible d'adapter les plateformes d'ADN pour une utilisation dans une gamme de traitements en modifiant les objectifs, la charge utile et les stratégies de livraison.

Les auteurs concluent:

"Cette nanoplate-forme d'ADN personnalisée, qui associe thérapie par l'ARNi et chimiothérapie, fournit une nouvelle stratégie pour le traitement des tumeurs multirésistantes."


[expand title = »références«]

  1. Une nanoplate-forme d'ADN personnalisée pour la chimiothérapie ARNi / synergique de tumeurs multirésistantes https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201809452
  2. Résistance aux médicaments dans le cancer: un aperçu https://www.mdpi.com/2072-6694/6/3/1769
  3. Pompe à médiation efflux résistante à la chimiothérapie https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3573517/

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Auteur: Dr. Lizbeth

La Dre Lizbeth Blair est une anesthésiologiste diplômée en médecine, formée à l'Université de la Faculté de médecine des Philippines. Elle est également titulaire d'un diplôme en zoologie et d'un baccalauréat en sciences infirmières. Elle a travaillé pendant plusieurs années dans un hôpital gouvernemental en tant qu'agent de formation du programme de résidence en anesthésiologie et a passé des années en pratique privée dans cette spécialité. Il a suivi une formation en recherche sur les essais cliniques au Centre d'essais cliniques en Californie. Elle est une chercheuse de contenu expérimentée et une écrivaine qui adore écrire des articles sur la médecine et la santé, des revues de magazines, des livres électroniques, etc.

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