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Paris, 24 mars 2015

Combiner magnétisme et lumière pour lutter contre le cancer

En combinant, dans un liposome1, des nanoparticules magnétiques et des photosensibilisateurs, activés simultanément et à distance par des stimuli physiques externes (un champ magnétique et la lumière), des chercheurs des laboratoires Matière et systèmes complexes (CNRS/Université Paris Diderot) et Physicochimie des électrolytes et nanosystèmes interfaciaux (CNRS/UPMC)2, ont obtenu, chez la souris, une régression tumorale totale. Non toxiques en l'absence d'activation, de telles thérapies permettent également de réduire les effets secondaires. Ces résultats, qui montrent l'importance des thérapies multiples, sont publiés dans ACS nano le 24 mars 2015.

Une des stratégies actuelles pour limiter les effets secondaires des traitements anticancéreux consiste à développer des nano-médicaments, systèmes transporteurs à l'échelle nanométrique acheminant des principes actifs vers les cellules tumorales. On parle de thérapies "physiques" lorsque ces principes actifs, des molécules ou des nanoparticules, peuvent être activés à distance par des stimuli physiques externes comme ici la lumière ou le champ magnétique. Dans ce contexte, les chercheurs de l'étude ont développé un transporteur d'un nouveau type, qui combine photosensibilité et magnétisme. Pour cela, ils ont tout d'abord encapsulé des nanoparticules magnétiques dans le compartiment interne d'un liposome, en quantité suffisante pour le rendre ultra-magnétique, avant d'insérer des photosensibilisateurs dans sa bicouche lipidique, tout en conservant une taille optimale pour la circulation sanguine.

En injectant ces liposomes directement dans la tumeur, chez la souris, cette combinaison de nanoparticules magnétiques et de photosensibilisateurs a permis aux chercheurs de combiner deux techniques pour détruire intégralement les cellules cancéreuses. La première technique, l'hyperthermie magnétique, consiste à exciter les nanoparticules avec un champ magnétique pour augmenter la température de la tumeur et la détruire. La deuxième thérapie, dite photothérapie dynamique, est rendue possible grâce aux photosensibilisateurs, qui libèrent, lorsqu'ils sont éclairés, des espèces réactives de l'oxygène3, toxiques pour les cellules tumorales. Ces deux thérapies physiques agissent en synergie sur l'activité des protéines impliquées dans l'apoptose, la mort programmée de la cellule. Leur association induit ainsi une régression totale de la tumeur alors qu'une seule thérapie ne permet pas de stopper la croissance de cette dernière.

Pour les chercheurs, la prochaine étape consiste à exploiter les "autres" propriétés magnétiques des liposomes pour améliorer le traitement : les nanoparticules sont, en effet, visibles en IRM et peuvent être déplacés grâce à des aimants. Il deviendrait ainsi possible, après une injection dans la circulation sanguine, de cibler grâce à des aimants les liposomes vers les tumeurs, tout en cartographiant par IRM leurs destinations finales.

Therapies-physiques-cancer

© Riccardo Di Corato - laboratoire MSC (CNRS/Université Paris Diderot)

Coloration Trichrome de Masson : les noyaux des cellules sont bleus noirs, les cytoplasmes (les corps cellulaires) sont violets et les fibres de collagène sont vertes.




Notes :

1 Un liposome est une vésicule artificielle avec un compartiment interne formé par des bicouches lipidiques.
2 En collaboration avec des chercheurs du Paris-Centre de recherche cardiovasculaire (Inserm/Université Paris Descartes)
3 Les espèces réactives de l'oxygène sont des espèces chimiques oxygénées telles que des radicaux libres. Ici, l'activation du photosensibilisateur entraîne la formation d'un état particulier de la molécule de dioxygène, chimiquement très réactif, et donc très toxique.

Références :

Combining Magnetic Hyperthermia and Photodynamic Therapy for Tumor Ablation with Photoresponsive Magnetic Liposomes.
Riccardo Di Corato, Gaëlle Béalle, Jelena Kolosnjaj-Tabi, Ana Espinosa, Olivier Clément, Amanda K. A. Silva, Christine Ménager, et Claire Wilhelm. ACS nano, 24 mars 2015. DOI : 10.1021/nn506949t.

Contacts :

Chercheur l Claire Wilhelm l T 01 57 27 62 53 l claire.wilhelm@univ-paris-diderot.fr
Chercheur l Christine Ménager l T 01 44 27 30 47 l christine.menager@upmc.fr
Presse CNRS l Alexiane Agullo l T 01 44 96 43 90 l alexiane.agullo@cnrs-dir.fr


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