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La thérapie photodynamique dans le traitement du cancer

La découverte de nouveaux traitements efficaces contre le cancer est une priorité importante de l'Espace européen de la recherche. La thérapie photodynamique (TPD) est une approche prometteuse pour traiter le cancer à l'aide de l'action de l'oxygène moléculaire.
La thérapie photodynamique dans le traitement du cancer
Les sensibilisateurs sont des molécules qui induisent un changement chimique dans une autre molécule une fois la lumière absorbée. Cette classe de composés est utilisée dans la TPD, un processus reconnu pour le traitement du cancer et d'autres maladies. Le mécanisme de la TPD implique la pénétration du médicament dans la cellule cancéreuse suivie par la liaison avec une biomolécule, absorption de l'énergie de la lumière et oxydation de la biomolécule par l'oxygène réactif conduisant à la mort de la cellule.

Le bleu de méthylène (BM) est un colorant basé sur la phénothiazine qui a montré des résultats prometteurs dans le traitement de la TPD. La liaison non-covalente du BM à l'ADN a été analysée de manière expérimentale par le passé. Financé par l'UE, le projet PHOTOBLUE (Towards rational design of cancer therapeutic drugs: a first principles study of the photosensitization mechanism of methylene blue (Photoblue)) portait sur l'analyse détaillée des interactions du BM avec l'ADN pour faciliter la conception rationnelle des médicaments de la TPD.

Les petites molécules planaires comme le BM peuvent se lier à l'ADN de quatre manières différentes. Par une analyse de simulation, les chercheurs ont identifié l'insertion comme le mode de liaison le plus favorable.

Une distribution électronique adéquate du sensibilisateur est nécessaire pour un transfert d'énergie d'excitation efficace vers l'oxygène (conversion intersystème) et initiation des dommages ADN. À l'étape suivante du projet, la réorganisation des électrons de BM après absorption de la lumière a été étudiée. L'analyse par simulation a prédit que la conversion intersystème du BM inséré dans l'ADN aurait des résultats plus favorables que lorsque le médicament est en solution aqueuse. En outre, l'analyse a souligné les possibilités de modifications structurelles du BM pour augmenter l'efficacité de la conversion intersystème.

En conclusion, les activités de PHOTOBLUE ont permis de comprendre les mécanismes de TPD au niveau moléculaire. Ces connaissances contribueront au design de nouveaux sensibilisateurs efficaces pour le traitement du cancer.

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Mots-clés

Thérapie photodynamique, cancer, sensibilisateur, bleu de méthylène, PHOTOBLUE, analyse de simulation