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A Modular Nanosystems Platform for Advanced Cancer Management: Nano-vehicles; Tumor Targeting and Penetration Agents; Molecular Imaging, Degradome based Therapy

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La nanotechnologie pour le diagnostic et le traitement du cancer

Le cancer reste la deuxième cause de décès dans l'UE malgré les progrès récents importants. Le développement de thérapies ciblées plus efficaces pourrait considérablement améliorer la manière dont nous traitons la maladie.

Santé

Le cancer du pancréas présente le taux de mortalité à un an le plus élevé de tous les cancers et un taux global de survie à cinq ans de seulement 4 %. La plupart des tumeurs pancréatiques ne sont détectées qu'au stade métastatique et 85 % d'entre elles sont inopérables (non résécables) au moment de leur détection. Ces mauvais chiffres proviennent en partie de la limitation des systèmes d'imagerie actuels en matière de précision diagnostique. L'objectif du consortium SAVEME (A modular nanosystems platform for advanced cancer management: nano-vehicles; tumor targeting and penetration agents; molecular imaging, degradome based therapy), financé par l'UE, a développé une plateforme de nanosystèmes innovante pour le diagnostic et les applications thérapeutiques. En utilisant un modèle de cancer pancréatique, cette plateforme devait intégrer des nanoparticules fonctionnalisées avancées et des agents actifs selon les prescriptions d'application. La localisation in vivo de ces nanosystèmes au niveau du site tumoral demande un ciblage efficace. Les chercheurs ont associé des nanoparticules avec des peptides ciblant les tumeurs et les fragments conçus sur des biomarqueurs oncologiques émergents comme la galectine-1. En ce qui concerne le diagnostic, les partenaires ont développé une vaste de gamme de nanoparticules vectrices polymériques génériques de la taille de 25 à 150 nm. Ces dernières ont été fonctionnalisées sur la surface en fonction de leur application. Les études de biodistribution ont démontré que les petites nanoparticules de moins de 100 nm s'accumulaient mieux dans les tumeurs que les plus grandes nanoparticules de plus de 100 nm. L'une des particules a permis de visualiser la tumeur in vitro par la tomographie par émission de positrons avec un contraste acceptable jusqu'à 48 heures après l'administration. Les nanosystèmes développés pour les applications d'administration thérapeutique ciblées d'anticorps ou d'acides nucléiques comme agents thérapeutiques. Une conjugaison de nanoparticules avec des anticorps inhibiteurs, des métalloprotéases anti-matrice (MMP) et des molécules de petits ARN interférents ont été conçues pour inhiber la croissance des cellules tumorales et l'invasion. Une réalisation importante du projet a été le développement des nanoparticules qui peuvent transporter des pARNi dans les cellules avec une forte efficacité sans induire de toxicité. Ces nanoparticules vectrices ont administré avec succès ces pARNi dans des cellules de carcinomes pancréatiques in vitro, entraînant la suppression des gènes cibles et de la mort cellulaire subséquente, ou apoptose. L'effet le plus important a été atteint avec l'administration des pARNi contre la PLK-1 (polo-like kinase-1). Une autre stratégie thérapeutique a entraîné le développement d'anticorps ciblant la MMP-7 et la MMP-14, qui retiennent leur efficacité d'inhibition in vitro après l'association aux nanoparticules vectrices. La brochure SAVEME a été produite pour diffuser les résultats du projet. Les chercheurs ont présenté leurs résultats dans 27 publications scientifiques. La recherche et le développement du projet SAVEME présentent un énorme potentiel pour être transposés en pratiques cliniques dans le diagnostic et le traitement du cancer du pancréas. De même, le suivi post-thérapeutique en sera plus aisé, réduisant la nécessité d'un recours récurrent aux biopsies.

Mots‑clés

Cancer du pancréas, plateforme de nanosystèmes modulaires, MMP, pARNi, PLK-1

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