Lorsque de faibles doses de médicaments anticancéreux sont administrées en continu à proximité de tumeurs cérébrales malignes à l’aide de la technologie dite iontronique, la croissance des cellules cancéreuses diminue considérablement. Des chercheurs de l’Université de Linköping et de l’Université de médecine de Graz l’ont démontré lors d’expériences sur des embryons d’oiseaux. Les résultats constituent un pas de plus vers de nouveaux types de traitements efficaces contre les formes graves de cancer.
Neurones – photo d’illustration. Crédit image : Pixabay (Licence gratuite Pixabay)
Les tumeurs cérébrales malignes récidivent souvent malgré la chirurgie et le post-traitement par chimiothérapie et radiothérapie. En effet, les cellules cancéreuses peuvent « se cacher » profondément dans les tissus, puis repousser. Les médicaments les plus efficaces ne peuvent pas traverser la barrière hémato-encéphalique – un réseau étroit entourant les vaisseaux sanguins du cerveau qui empêche de nombreuses substances présentes dans le sang d’y pénétrer. Par conséquent, il existe très peu d’options disponibles pour traiter les tumeurs cérébrales agressives.
En 2021, un groupe de recherche de l’Université de Linköping et de l’Université de médecine de Graz a démontré comment une pompe iontronique pouvait être utilisée pour administrer localement des médicaments et inhiber la croissance cellulaire d’une forme particulièrement maligne et agressive de cancer du cerveau : le glioblastome. A cette époque, des expériences étaient menées sur des cellules tumorales dans une boîte de Pétri.
Concept éprouvé
Aujourd’hui, le même groupe de recherche a franchi une nouvelle étape vers l’utilisation de cette technologie dans le traitement clinique du cancer. En permettant aux cellules de glioblastome de croître à partir d’embryons d’oiseaux non développés, de nouvelles méthodes de traitement peuvent être testées sur des tumeurs vivantes. Les chercheurs ont montré que la croissance des cellules cancéreuses diminuait lorsque de faibles doses de médicaments puissants (gemcitabine) étaient administrées en continu à l’aide d’une pompe iontronique directement adjacente à la tumeur cérébrale.
« Nous avons déjà montré que le concept fonctionnait. Nous utilisons maintenant un modèle avec une tumeur vivante et nous pouvons voir que la pompe administre le médicament très efficacement. Ainsi, même s’il s’agit d’un modèle humain simplifié, nous pouvons affirmer avec plus de certitude qu’il fonctionne », déclare Daniel Simon, professeur d’électronique organique à l’université de Linköping.
Le concept derrière un futur traitement du glioblastome consiste à implanter chirurgicalement un dispositif iontronique directement dans le cerveau, à proximité de la tumeur. Cette approche permet l’utilisation de faibles doses de médicaments puissants tout en contournant la barrière hémato-encéphalique. Un dosage précis, tant en termes de lieu que de moment, est crucial pour un traitement efficace. De plus, cette méthode peut minimiser les effets secondaires puisque la chimiothérapie n’a pas besoin de circuler dans tout le corps.
Traitement de diverses formes de cancer
Au-delà des tumeurs cérébrales, les chercheurs espèrent que l’iontronique pourra être appliquée à de nombreux types de cancers difficiles à traiter.
« Cela devient un traitement très persistant dont la tumeur ne peut se cacher. Même si la tumeur et les tissus environnants tentent d’éliminer le médicament, les matériaux et les systèmes de contrôle que nous utilisons en iontronique peuvent délivrer en continu une concentration localement élevée de médicament aux tissus adjacents à la tumeur », explique Theresia Arbring Sjöström, chercheuse au Laboratoire de recherche. Électronique organique à l’Université de Linköping.
Les chercheurs ont comparé l’administration continue de médicaments par la pompe à une administration une fois par jour, qui ressemble davantage à la façon dont la chimiothérapie est administrée aux patients aujourd’hui. Ils ont observé que la croissance tumorale diminuait avec le traitement ionique mais pas avec l’approche à dose quotidienne, même si cette dernière était deux fois plus forte.
Plus de recherches nécessaires
Ces expériences ont été menées sur des embryons d’oiseaux à un stade précoce de développement. Selon Linda Waldherr, chercheuse à l’Université de médecine de Graz et chercheuse invitée à LiU, ce modèle constitue un bon pont vers des expériences animales plus vastes :
« Chez les embryons d’oiseaux, certains systèmes biologiques fonctionnent de manière similaire à ceux des animaux vivants, comme la formation des vaisseaux sanguins. Cependant, nous n’avons pas encore besoin d’y implanter chirurgicalement des dispositifs. Cela démontre que le concept fonctionne, même s’il reste encore de nombreux défis à relever », dit-elle.
Les chercheurs estiment que des essais sur des humains pourraient être réalisables d’ici cinq à dix ans. Les prochaines étapes consistent à développer davantage de matériaux permettant l’implantation chirurgicale de pompes iontroniques. Des expériences ultérieures seront également menées sur des rats et des animaux plus gros pour évaluer davantage cette méthode de traitement.
L’étude a été principalement financée par le Fonds scientifique autrichien, le programme Horizon de l’Union européenne. L’Europe programme, la Fondation suédoise pour la recherche stratégique, la Fondation Knut et Alice Wallenberg et le Conseil européen de la recherche. Theresia Arbring Sjöström, Tobias Abrahamsson, Magnus Berggren et Daniel Simon sont actionnaires de la société OBOE IPR AB qui détient les brevets liés à la technologie iontronique.
Article: La chimiothérapie iontronique continue réduit la croissance des tumeurs cérébrales dans les modèles embryonnaires aviaires in vivoVerena Handl, Linda Waldherr, Theresia Arbring Sjöström, Tobias Abrahamsson, Maria Seitanidou, Sabine Erschen, Astrid Gorischek, Iwona Bernacka Wojcik, Helena Saarela, Tamara Tomin, Sophie Elisabeth Honeder, Joachim Distl, Waltraud Huber, Martin Asslaber, Ruth Birner-Grünberger , Ute Schäfer, Magnus Berggren, Rainer Schindl, Silke Patz, Daniel T. Simon, Nassim Ghaffari-Tabrizi-Wizsy ; Journal de libération contrôlée; publié en ligne le 11 avril 2024. DOI : 10.1016/j.jconrel.2024.03.044
Écrit par Anders Törneholm
Source: Université de Linköping
L’article a été publié pour la première fois à cette adresse The European Times.
