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EU-Belarus-Russia Network in Nanomaterials-Driven Anti-Cancer Gene Therapy

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Les nanotechnologies au service de la thérapie génique du cancer

Des chercheurs européens ont développé de nouveaux traitements anticancéreux en s'appuyant sur les nanotechnologies. Les nanoparticules générées par les chercheurs fonctionnent par inhibition des gènes liés au cancer.

Recherche fondamentale

Les nanotechnologies ont incontestablement de nombreuses applications biomédicales potentielles. Leur petite taille et leur extraordinaire capacité de fonctionnalisation les ont rendus inestimables pour l'administration ciblée de molécules thérapeutiques. Les chercheurs du projet NANOGENE financé par l'UE ont souhaité élargir leur utilisation à des fins de thérapie génique. Dans le sens traditionnel, la thérapie génique implique la délivrance d'un gène de type sauvage qui va remplacer le gène défectueux ou manquant dans les cellules déficientes. Le consortium NANOGENE s'est plutôt intéressé à faire taire les gènes liés au cancer, y compris les oncogènes, en bombardant les cellules cancéreuses avec des petits ARN interférents (siRNA, pour small interfering RNA). Pour ce faire, ils ont synthétisé de nombreux dendrimères de type carbosilane arborant des atomes de phosphore et de ruthénium qu'ils ont ensuite complexé avec des molécules d'ARN interférents pro-apoptotiques. Ces molécules comprenaient ainsi une structure centrale avec des unités répétitives capables d'interagir avec les acides nucléiques. La présence des molécules de ruthénium a permis d'encore augmenter les propriétés anticancéreuses de ces dendrimères en les transformant en armes efficaces pour traiter différents types de tumeurs. Les chercheurs ont par ailleurs généré des nanotubes de carbone à une seule ou plusieurs parois dendronisées avec des dendrons cationiques à leur surface pour le transport et l'administration des petits ARN interférents, ils ont ensuite caractérisé ces molécules en utilisant plusieurs techniques analytiques comme la résonance magnétique nucléaire, la spectrométrie de masse ou la fluorescence. Au total, les chercheurs ont étudié en parallèle, la taille des complexes, leur stabilité dans le temps, contre les nucléases et leur absorption par diverses cellules cancéreuses. Les résultats montrent des différences substantielles tant pour l'efficacité de l'absorption que la stabilité des molécules en fonction de la nature des dendrimères. Les dendrimères de ruthénium ont servi de vecteurs non viraux pour transmettre les petits ARN interférents dans les cellules cancéreuses tout en les protégeant de l'action des nucléases cellulaires. Ces nouveaux vecteurs se sont révélés jusqu'à cinq fois plus efficaces que les agents standard de transfection en fonctionnant même en présence d'antibiotiques, de protéines sériques ou de sérum. En termes de cytotoxicité, les chercheurs ont constaté qu'à faible concentration, les métallo-dendrimères étaient bien tolérés et non toxiques, mais induisaient une cytotoxicité importante dans les cellules cancéreuses. Dans l'ensemble, le projet NANOGENE nous fournit ainsi des vecteurs génétiques capables d'inactiver les oncogènes ou tout autre gène associé au cancer. Qu'ils soient utilisés seuls ou en association avec d'autres protocoles anticancéreux, les dendrimères de NANOGENE pourraient se révéler très utiles dans le traitement du cancer.

Mots‑clés

Thérapie génique du cancer, nanoparticules, NANOGENE, siRNA, dendrimère

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