Progrès dans la recherche sur le cancer à l’université de Tel Aviv

Des chercheurs de l’Université de Tel-Aviv sous la direction du Prof. Ronit Satchi-Fainaro, du Département de physiologie et pharmacologie, ont développé une nouvelle plateforme utilisant des nanoparticules polymères pour délivrer des couples de médicaments sur certains types de tumeurs cancéreuses, notamment celles de la peau et du sein. Selon les chercheurs, le fait que les deux médicaments parviennent ensemble sur le site de la tumeur amplifie considérablement leur effet thérapeutique.

L’étude a été réalisée par la doctorante Shani Koshrovski-Michael, en collaboration avec le Dr. Pradip Dey, le Dr. Yana Epshtein, le Dr. Marina Green Buzhor, le Dr. Sabina Pozzi, le Dr. Eilam Yeini, le Dr. Rachel Blau, Daniel Rodriguez Ajamil, Ron Kleiner, Rami Khoury, Gal Shenbach-Koltin, du laboratoire du Prof. Satchi-Fainaro ; le Prof. Iris Barshack du Département de pathologie, le Prof. Roey Amir et Shahar Tevet de la Faculté de chimie, ainsi que des chercheurs de l’Institut israélien de recherche biologique, d’Italie, du Portugal et des Pays-Bas. Elle a été publiée dans la prestigieuse revue Science Advances.

Délivrer deux médicaments simultanément

« Actuellement, le traitement du cancer implique souvent une combinaison de plusieurs médicaments qui agissent en synergie pour renforcer leur effet mutuel anticancéreux », explique le Prof. Satchi-Fainaro. « Cependant, ces médicaments diffèrent dans leurs propriétés chimiques et physiques, comme par exemple leur taux de dégradation, leur vitesse de circulation dans la circulation sanguine et leur capacité à pénétrer dans la tumeur et à s’y accumuler. Par conséquent, même s’ils sont administrés au patient simultanément, ils ne parviennent pas ensemble à la tumeur et donc leur effet combiné ne trouve pas sa pleine expression. Pour garantir une efficacité maximale, nous avons cherché un moyen de délivrer deux médicaments simultanément et de manière précise et sélective sur le site de la tumeur, sans endommager les cellules saines ».

Les chercheurs ont développé des nanoparticules polymères biodégradables (qui se décomposent en eau et en dioxyde de carbone en un mois) capables d’encapsuler deux médicaments différents qui se renforcent l’un l’autre, dans le but de les guider ensemble de manière précise vers le site du cancer. Pour ce faire, ces nanoparticules ont été agrégées avec des groupes de sulfates qui ont la propriété de se lier à une protéine du nom de P-sélectine, exprimée à des niveaux élevés dans les cellules cancéreuses, de même que sur les nouveaux vaisseaux sanguins qu’elles fabriquent pour leur fournir des nutriments et de l’oxygène.

Ils ont alors chargé la plateforme avec deux couples de médicaments approuvés par la FDA : des inhibiteurs des gènes BRAF et MEK, utilisés pour le traitement du mélanome (cancer de la peau), comportant une mutation du gène BRAF (présente dans 50 % des cas de mélanome); et des inhibiteurs des enzymes PARP et PD-L1, destinés au traitement du cancer du sein, caractérisés par une mutation ou une déficience du gène BRCA. Le nouveau traitement a été testé dans deux environnements différents : dans des modèles de cellules cancéreuses 3D en laboratoire, et sur des modèles animaux présentant à la fois les deux types de tumeurs primaires (mélanome et cancer du sein), ains que leurs métastases cérébrales.

Une amélioration potentielle du traitement de toute une gamme de cancers

Les résultats ont montré que les nanoparticules, ciblées sur la protéine P-sélectine, s’accumulaient, principalement dans les tumeurs primaires, sans nuire aux tissus sains. De plus, elles ont réussi à pénétrer la barrière hémato-encéphalique, atteignant les métastases dans le cerveau avec précision sans endommager les tissus cérébraux sains.

En outre, la combinaison des médicaments délivrés simultanément directement sur la tumeur s’est avérée bien plus efficace que l’administration de ces mêmes médicaments séparément par injection classique, même à des doses 30 fois inférieures à celles des essais pré-cliniques précédents. Le traitement par les nanoparticules a considérablement réduit la taille de la tumeur, freinant son rythme de progression de 2,5 fois par rapport aux traitements standard, et a prolongé la durée de vie des souris traitées : celles traitées par les nanoparticules ont eu une survie médiane 2 fois plus élevée que celles ayant reçu les médicaments indépendamment, et 3 fois plus longue que le groupe témoin non traité.

« Dans notre étude, nous avons développé une plateforme innovante utilisant des nanoparticules polymères biodégradables pour délivrer des couples de médicaments vers les tumeurs primaires et les métastases. Nous avons constaté que cette manière d’administrer ces couples de médicaments améliorait considérablement leur effet thérapeutique dans les cancers de la peau porteurs d’une mutation BRAF et dans les cancers du sein porteurs d’une mutation BRCA, et leurs métastases cérébrales. Étant donné que notre plateforme est polyvalente de par sa conception, elle peut être utilisée pour transporter de nombreux couples de médicaments qui renforcent leurs effets respectifs, possédant ainsi le potentiel d’améliorer le traitement de toute une gamme de tumeurs primaires et de métastases exprimant la protéine P-sélectine, telles que le glioblastome (cancer du cerveau), l’adénocarcinome canalaire pancréatique et le carcinome à cellules rénales », conclut le Prof. Satchi-Fainaro.

Le projet a remporté des subventions de recherche de la Fondation espagnole La Caixa, de la Melanoma Research Alliance (MRA), de la Fondation israélienne pour la science (ISF) et du Fonds israélien pour la recherche sur le cancer (ICRF). Il fait également partie d’un projet de recherche plus vaste mené dans le laboratoire du Prof. Satchi-Fainaro, et financé par des subventions de type Advanced Grant, Proof of Concept et Innovative Training Networks du Conseil européen de la recherche (ERC), et par la Fondation Kahn.