Une équipe de chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT) a créé un modèle de tissu humain pour démontrer le fonctionnement des nanoparticules. Les types de cancer comme le glioblastome ont un taux de mortalité élevé et leur traitement est difficile en raison de la barrière hémato-encéphalique. Cette barrière ne permet pas à la plupart des médicaments de chimiothérapie de pénétrer dans les vaisseaux sanguins autour du cerveau, ce qui entrave les efforts de traitement du cancer.
Maintenant, l’équipe de chercheurs a développé des nanoparticules qui peuvent transporter le médicament et pénétrer dans les tumeurs, tuant les cellules de glioblastome.
Pour tester l’efficacité des nanoparticules, les chercheurs ont mis au point une méthode et créé un modèle qui reproduit la barrière hémato-encéphalique. Le modèle de tissu cérébral a été décrit dans un article publié dans Proceedings of the National Academy of Sciences.
“Nous espérons qu’en testant ces nanoparticules dans un modèle beaucoup plus réaliste, nous pourrons éviter de perdre beaucoup de temps et d’énergie à essayer des choses qui ne fonctionnent pas en clinique”, a déclaré Joelle Straehla, chercheuse clinique Charles W. et Jennifer C. Johnson au Koch Institute for Integrative Cancer Research du MIT et auteur principal de l’étude.
Pour reproduire la structure complexe du cerveau, les chercheurs ont utilisé des cellules de glioblastome dérivées de patients en les cultivant dans un dispositif microfluidique. Ensuite, des cellules endothéliales humaines ont été utilisées pour faire pousser des vaisseaux sanguins dans de minuscules tubes entourant la sphère de cellules tumorales. Ils ont également inclus deux types de cellules, à savoir les péricytes et les astrocytes, qui sont associés au transport des molécules à travers la barrière hémato-encéphalique.
Pour créer les nanoparticules, une technique d’assemblage couche par couche a été utilisée en laboratoire. Les particules utilisées dans l’étude sont recouvertes d’un peptide appelé AP2 qui s’est avéré efficace pour aider les nanoparticules à pénétrer la barrière hémato-encéphalique.
Les chercheurs ont testé les nanoparticules dans des modèles de tissus de cerveau sain et de glioblastome. Ils ont observé que les particules enrobées de peptide AP2 traversaient efficacement les vaisseaux entourant les tumeurs.
Par la suite, les particules ont été remplies d’un médicament de chimiothérapie connu sous le nom de cisplatine et enrobées du peptide de ciblage. Les chercheurs ont constaté que les particules enrobées étaient capables de tuer les cellules tumorales du glioblastome dans le modèle, tandis que les particules non enrobées d’AP2 endommageaient les vaisseaux sanguins sains.
“Nous avons constaté une augmentation de la mort cellulaire dans les tumeurs traitées avec la nanoparticule enrobée de peptide par rapport aux nanoparticules nues ou au médicament libre. Ces particules enrobées ont montré une plus grande spécificité dans la destruction de la tumeur, au lieu de tout détruire de manière non spécifique”, a déclaré Cynthia Hajal, autre auteur principal de l’étude.
