Bâle (LabNews Media LLC) – Des chercheurs de l'Institut suisse de nanoscience (SNI) de l'Université de Bâle ont utilisé une réaction chimique inédite pour activer des médicaments directement au niveau d'une tumeur. Cette technique pourrait rendre les traitements contre le cancer plus doux et plus efficaces. Elle repose sur la catalyse bioorthogonale : des composés métalliques artificiels transforment des précurseurs médicamenteux inoffensifs (promédicaments) en leur forme active uniquement à l'endroit ciblé dans l'organisme. L'étude a été publiée dans le « Journal of the American Chemical Society » (DOI : 10.1021/jacs.6c14207).
Les chimiothérapies conventionnelles s'attaquent souvent non seulement aux cellules cancéreuses, mais aussi aux tissus sains, entraînant des effets secondaires importants tels que la chute des cheveux et les nausées. L'équipe dirigée par Thomas Ward, du Département de chimie et du SNI, utilise donc des composés métalliques artificiels comme catalyseurs. Ces composés se lient spécifiquement aux cellules tumorales et convertissent les promédicaments directement en médicament actif au niveau de la tumeur. Dans leur étude, les chercheurs ont présenté le procédé dit d'expansion du cycle de Büchner, qui permet de convertir un médicament masqué en sa forme active. Ce procédé est rendu possible grâce à un catalyseur spécifique à base d'iridium qui se lie sélectivement aux cellules tumorales.
Le catalyseur est fonctionnalisé avec un inhibiteur de la protéine tumorale hCA IX. Cet inhibiteur agit comme un marqueur de cible, permettant au catalyseur de se lier sélectivement aux cellules tumorales surexprimant hCA IX à leur surface. Une fois le catalyseur lié à la cellule tumorale et après l'ajout d'une prodrogue, une cascade de réactions se déclenche : un cycle aromatique de la prodrogue s'étend, libérant ainsi le médicament. La réaction est hautement sélective et fonctionne même à des concentrations extrêmement faibles. « Dans cette étude, nous avons testé la méthode avec l'épirubicine, un agent chimiothérapeutique couramment utilisé », explique Damian Graf, qui a mené ces recherches dans le cadre de l'École doctorale du SNI. En couplant le catalyseur à un inhibiteur de hCA IX, la libération du médicament peut être spécifiquement ciblée sur les cellules cancéreuses.
D'après les personnes impliquées, ces résultats ouvrent la voie à une nouvelle génération de thérapies anticancéreuses : plus précises, plus douces et moins toxiques. « À long terme, cette technologie pourrait révolutionner le traitement du cancer », a déclaré Ward. Grâce à la possibilité de combiner le catalyseur avec divers principes actifs, le procédé offre une grande flexibilité. Il pourrait également ouvrir la voie à de nouvelles applications en chimie bioorthogonale, un domaine de recherche en pleine expansion qui permet de réaliser des réactions chimiques dans les systèmes vivants sans perturber les processus naturels. Les prochaines étapes consistent en des tests supplémentaires sur des modèles précliniques afin de préparer la méthode à une utilisation clinique.
