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La nanotechnologie améliore l'efficacité de la radiothérapie du cancer

La radiothérapie comprend une approche de traitement standard en or pour le cancer. Toutefois, la sensibilité des tissus sains qui entourent la tumeur pose une limitation significative.
La nanotechnologie améliore l'efficacité de la radiothérapie du cancer
La radiothérapie externe est généralement basée sur des rayons X ou gamma. Des ions rapides sous la forme de carbone et de protons sont apparus comme des radiations ionisantes alternatives puisqu'ils facilitent une localisation élevée des effets du rayonnement à la fin de la piste, dans la tumeur. Donc, la dose déposée derrière la tumeur est proche de zéro. Toutefois, sur le chemin du faisceau en face de la tumeur, le dépôt de la dose reste important.

Il est donc nécessaire d'améliorer les performances de l'hadronthérapie en concentrant les effets du rayonnement des ions dans les cellules tumorales. Pour atteindre cet objectif, les scientifiques du projet NANOHAPY (NANOmedicine and HAdrontheraPY), financé par l'UE, ont proposé l'utilisation de nano-agents ciblés capables d'amplifier les effets des ions rapides dans les tumeurs. Dans ce contexte, ils ont effectué une caractérisation des nanoparticules à base de métal (NP) et ont étudié leur interaction avec des cellules cancéreuses et leurs effets biologiques lors de l'irradiation.

Les NP basées sur l'or, le gadolinium et le platine ont été générés et testés dans les cellules cancéreuses pour leurs effets cytotoxiques. Cela a conduit à l'estimation de la concentration maximale sans effet toxique sur les cellules humaines. Les informations sur la cinétique de l'internalisation et de l'expulsion ont dévoilé d'importantes différences entre plusieurs cancers humains et cellules saines. Des techniques microscopiques complémentaires ont révélé que les NP étaient localisées avec une efficacité et un schéma unique dans le cytoplasme des cellules. D'autres expériences pour déterminer les effets moléculaires et cellulaires des NP à la suite des rayonnements ionisants ont montré une diminution de la viabilité cellulaire et du potentiel de division sans aucune amélioration des cassures double brin dans le noyau.

Dans leur ensemble, les résultats de l'étude NANOHAPY démontrent le potentiel de la combinaison des NP avec rayonnement ionisant dans le traitement du cancer. Toutefois, étant donné l'hétérogénéité des effets des NP, les résultats du projet soulignent la nécessité de poursuivre des études sur le rôle nouveau révolutionnaire de ces agents dans la radiothérapie du cancer. Une compréhension plus claire des évènements moléculaires apparaissant dans le cytoplasme de la cellule sur le rayonnement des NP et la résistance des tumeurs est nécessaire pour maximiser le potentiel thérapeutique des NP.

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Mots-clés

Cancer, radiothérapie, hadronthérapie, NANOHAPY, nanoparticules