Le neutrophile est l'ami du liposome : Des scientifiques de l'Université nationale des sciences et de la technologie MISIS découvrent un nouvel élément lié à l'administration efficace de médicaments pour le traitement de tumeurs

MOSCOU, 14 novembre 2019 /PRNewswire/ -- L'équipe scientifique du laboratoire de nanomatériaux biomédicaux de l'Université nationale des sciences et de la technologie MISIS a mené une étude intravitale (sur un tissu vivant) du mécanisme d'administration ciblée de médicaments à base de liposomes pour le traitement de tumeurs malignes. Il s'est avéré que les cellules immunitaires des neutrophiles du corps augmentent de 30 % l'efficacité de l'administration de médicaments pour le traitement de la tumeur. Les résultats ont été publiés dans la revue scientifique internationale ACS Nano [https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsnano.9b03848].

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Les liposomes - des vésicules adipeuses créées artificiellement - pénètrent la tumeur en raison de l'effet de perméabilité et de rétention accrues (en anglais EPR).

L'effet EPR semble être dû à la prolifération excessive de vaisseaux sanguins causée par un besoin anormal en oxygène et en nutrition de la tumeur. Dans le cadre de la croissance pathologique, des pores énormes atteignant 200 nm de diamètre apparaissent sur les parois des vaisseaux sanguins. En outre, la croissance de la tumeur provoque la compression des vaisseaux lymphatiques et empêche l'écoulement normal du liquide intercellulaire. Ainsi, les liposomes pénètrent la tumeur et ne peuvent pas sortir en raison d'un drainage lymphatique altéré.

Il est supposé qu'en raison de l'effet EPR, les liposomes peuvent uniquement pénétrer la tumeur, et non les tissus sains. Mais cela est-il vrai ? Et que se passe-t-il à l'intérieur du vaisseau ?

Des scientifiques du laboratoire de nanomatériaux biomédicaux de l'Université nationale des sciences et de la technologie MISIS ont étudié l'administration du médicament dans les tissus de souris saines et dans 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 permet d'étudier directement des processus au sein d'un organisme vivant.

« La première conclusion que nous avons tirée de cette étude est que deux types de pénétration de liposomes à partir de vaisseaux sanguins vers des tissus se produisent au sein des tissus vivants. Une micro-fuite est une petite accumulation isolée de liposomes autour d'un vaisseau. Ce processus est inutile pour le traitement de tumeurs, dans la mesure où il ne permet pas au médicament d'atteindre les cellules tumorales. En outre, des micro-fuites ont été détectées dans des tissus sains, ce qui explique la toxicité des médicaments à base de liposomes utilisés dans une clinique moderne. », a déclaré Viktor Naumenko, auteur des travaux, chercheur au laboratoire de nanomatériaux biomédicaux de l'Université nationale des sciences et de la technologie MISIS.

Le deuxième résultat d'observation, le plus intéressant, est que les neutrophiles, un type de globule blanc et une cellule immunitaire du corps, favorisent les fuites vers le tissu tumoral. Lorsque le neutrophile quitte le vaisseau par la « porte entrouverte » dans la paroi vasculaire, les liposomes parviennent à pénétrer la tumeur. Selon les résultats obtenus par l'équipe scientifique, les neutrophiles augmentent d'un tiers l'efficacité de la pénétration des liposomes dans la tumeur.

Cette découverte dévoile un schéma clair : les neutrophiles augmentent la perméabilité vasculaire de la tumeur lors de l'administration ciblée de médicaments à base de liposomes et augmentent par conséquent les chances de guérison. En outre, cela ne se produit que dans le cas d'une micro-fuite, un grand « nuage » diffus de liposomes qui pénètre profondément dans la tumeur, et garantit ainsi une administration de médicament ciblée.

« La distinction entre deux types de fuites est importante pour comprendre le mécanisme de fonctionnement des médicaments à base de liposomes. Nos résultats indiquent non seulement que les micro-fuites ne contribuent pas à la pénétration des médicaments dans les cellules tumorales, mais aussi qu'elles sont responsables de son accumulation indésirable dans des tissus sains L'effet thérapeutique est obtenu grâce aux macro-fuites, et les neutrophiles peuvent contribuer à le renforcer. », a souligné Viktor Naumenko.

L'équipe poursuit actuellement des recherches en laboratoire visant à réduire les effets secondaires indésirables du traitement par liposomes.

Source : https://en.misis.ru/university/news/science/2019-11/6416/ [https://en.misis.ru/university/news/science/2019-11/6416/]

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