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 Livrer le médicament au bon endroit.

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MessageSujet: Re: Livrer le médicament au bon endroit.   Mer 15 Aoû 2018 - 10:19

More than 100 years ago, German Nobel laureate Paul Ehrlich popularized the "magic bullet" concept -- a method that clinicians might one day use to target invading microbes without harming other parts of the body. Although chemotherapies have been highly useful as targeted treatments for cancer, unwanted side effects still plague patients. Now, researchers at the University of Missouri have demonstrated that specialized nucleic acid-based nanostructures could be used to target cancer cells while bypassing normal cells.

"Most of the therapeutic drugs are not able to discriminate the cancer cells from healthy cells," said David Porciani, a postdoctoral fellow in Donald Burke's lab at the MU Bond Life Sciences Center. "They are killing both cell populations (healthy and malignant), and the treatment can have harsher side effects than the cancer itself in the short term. We are developing 'smart' molecules that can bind with receptors that are found on the surface of cancer cells, thus representing a cancer signature. The idea is to use these smart molecules as vehicles to deliver chemotherapeutic drugs or diagnostics."

Using a molecular process that mimics a highly-accelerated form of natural evolution, Porciani and his team sought out nucleic acid ligands, or aptamers. Because of their three-dimensional structures, aptamers can be trained to bind to certain target molecules with high affinity and selectivity. When the target is a cancer-associated receptor, these aptamers can be used as molecular tools to recognize specifically diseased cells.

The team then "loaded" the aptamers with large, fluorescent RNAs generating nucleic-acid nanostructures. Upon incubation with target cancer and non-target cells, only malignant cells were illuminated by the nanostructure showing that the structures had correctly bonded with their intended targets.

"Next steps for our studies are to prove that these aptamers can be loaded with therapeutic molecules that specifically target and treat cancer cells leaving normal tissues untouched," Porciani said. "While aptamers have been proven in the past as tools to deliver small drugs, our method paves the way to deliver even larger and potentially more powerful RNA-based drugs possibly creating that 'magic bullet' that Erhlich described in the last century."

This research highlights the power of translational precision medicine and the promise of the proposed Translational Precision Medicine Complex at the University of Missouri. The TPMC will bring together industry partners, multiple schools and colleges on campus, and the federal and state government to enable precision and personalized medicine. Scientific advancements made at MU will be effectively translated into new drugs, devices and treatments that deliver customized patient care based on an individual's genes, environment and lifestyle, ultimately improving health and well-being of people.


Il y a plus de 100 ans, le prix Nobel allemand Paul Ehrlich a popularisé le concept de «balle magique», une méthode que les cliniciens pourraient un jour utiliser pour cibler les microbes envahissants sans nuire à d'autres parties du corps. Bien que les chimiothérapies aient été très utiles en tant que traitements ciblés du cancer, les effets secondaires indésirables continuent de sévir chez les patients. Maintenant, des chercheurs de l’Université du Missouri ont démontré que des nanostructures spécialisées à base d’acides nucléiques pouvaient être utilisées pour cibler les cellules cancéreuses en contournant les cellules normales.

"La plupart des médicaments thérapeutiques ne sont pas capables de distinguer les cellules cancéreuses des cellules saines", a déclaré David Porciani, stagiaire postdoctoral au laboratoire de Donald Burke au MU Bond Life Sciences Center. "Ils tuent les deux populations de cellules (saines et malignes) et le traitement peut avoir des effets secondaires plus graves que le cancer lui-même à court terme. Nous développons des molécules" intelligentes "capables de se lier aux récepteurs présents à la surface du cancer cellules, ce qui représente une signature pour le cancer. L'idée est d'utiliser ces molécules intelligentes comme vecteurs de médicaments chimiothérapeutiques ou de diagnostics. "

À l'aide d'un processus moléculaire qui imite une forme très accélérée d'évolution naturelle, Porciani et son équipe ont cherché des ligands d'acides nucléiques ou des aptamères. En raison de leurs structures tridimensionnelles, les aptamères peuvent être formés pour se lier à certaines molécules cibles avec une affinité et une sélectivité élevées. Lorsque la cible est un récepteur associé au cancer, ces aptamères peuvent être utilisés comme outils moléculaires pour reconnaître des cellules spécifiquement malades.

L'équipe a ensuite "chargé" les aptamères de grands ARN fluorescents générant des nanostructures d'acides nucléiques. Lors de l'incubation avec le cancer cible et les cellules non cibles, seules les cellules malignes étaient illuminées par la nanostructure, ce qui montre que les structures étaient correctement liées à leurs cibles.

"Les prochaines étapes de nos études sont de prouver que ces aptamères peuvent contenir des molécules thérapeutiques qui ciblent et traitent spécifiquement les cellules cancéreuses sans toucher aux tissus normaux", a déclaré Porciani. "Bien que les aptamères aient été prouvés dans le passé comme des outils pour délivrer de petits médicaments, notre méthode ouvre la voie à des médicaments à base d’ARN encore plus puissants et potentiellement plus puissants.

Cette recherche met en évidence le pouvoir de la médecine de précision translationnelle et la promesse du Complexe de médecine de précision translationnelle proposé à l'Université du Missouri. La TPMC réunira des partenaires de l’industrie, de multiples écoles et collèges sur le campus et le gouvernement fédéral et des États pour permettre une médecine précise et personnalisée. Les avancées scientifiques réalisées à MU seront efficacement traduites en nouveaux médicaments, dispositifs et traitements qui produiront des soins personnalisés basés sur les gènes, l'environnement et le style de vie de l'individu, améliorant ainsi la santé et le bien-être des personnes
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MessageSujet: Re: Livrer le médicament au bon endroit.   Jeu 30 Mar 2017 - 18:46

Chemists at the University of Alabama at Birmingham have designed triple-threat cancer-fighting polymer capsules that bring the promise of guided drug delivery closer to preclinical testing.

These multilayer capsules show three traits that have been difficult to achieve in a single entity. They have good imaging contrast that allows detection with low-power ultrasound, they can stably and efficiently encapsulate the cancer drug doxorubicin, and both a low- and higher-power dose of ultrasound can trigger the release of that cargo.

These three features create a guided drug delivery system to target solid tumors. Therapeutic efficacy can be further improved through surface modifications to boost targeting capabilities. Diagnostic low-power ultrasound then could visualize the nanocapsules as they concentrated in a tumor, and therapeutic higher-dose ultrasound would release the drug at ground zero, sparing the rest of the body from dose-limiting toxicity.

This precise control of when and where doxorubicin or other cancer drugs are released could offer a noninvasive alternative to cancer surgery or systemic chemotherapy, the UAB researchers report in the journal ACS Nano, which has an impact factor of 13.3.

"We envision an entirely different approach to treating solid human tumors of numerous pathologic subtypes, including common metastatic malignancies such as breast, melanoma, colon, prostate and lung, utilizing these capsules as a delivery platform," said Eugenia Kharlampieva, Ph.D., an associate professor in the Department of Chemistry, UAB College of Arts and Sciences. "These capsules can protect encapsulated therapeutics from degradation or clearance prior to reaching the target and have ultrasound contrast as a means of visualizing the drug release. They can release their encapsulated drug cargo in specific locations via externally applied ultrasound exposure."

Kharlampieva -- who creates her novel "smart" particles while working at the intersection of polymer chemistry, nanotechnology and biomedical science -- says there is an urgent, and so far unmet, need for such an easily fabricated, guided drug delivery system.

The UAB researchers, led by Kharlampieva and co-first authors Jun Chen and Sithira Ratnayaka, use alternating layers of biocompatible tannic acid and poly(N-vinylpyrrolidone), or TA/PVPON, to build their microcarriers. The layers are formed around a sacrificial core of solid silica or porous calcium carbonate that is dissolved after the layers are complete.

By varying the number of layers, the molecular weight of PVPON or the ratio of shell thickness to capsule diameter, the researchers were able to alter the physical traits of the capsules and their sensitivity to diagnostic ultrasound, at power levels below the FDA maximum for clinical imaging and diagnosis.

For example, one-fourth of empty microcapsules made with four layers of TA/low-molecular weight PVPON were ruptured by three minutes of ultrasound, while capsules made of 15 layers of TA/low-molecular weight PVPON or capsules made from four layers of TA/high-molecular weight PVPON showed no rupture. The ruptured capsules had a lower mechanical rigidity that made them more sensitive to ultrasound pressure changes. Experiments showed that the ratio of the thickness of the capsule wall to the diameter of the capsule is a key variable for sensitivity to rupture.

To test the ultrasound imaging contrast of the microcapsules, the UAB researchers made capsules that were 5 micrometers wide, or about two times wider than the capsules used in the rupture experiments. This size is small enough to still pass through capillaries in the lung, while a larger size for various microparticles is known to greatly improve ultrasound contrast. Red blood cells, for a size comparison, have a diameter of about 6 to 8 micrometers.

Researchers found that 5-micrometer-wide, empty capsules that were made with eight layers of TA/low-molecular weight PVPON showed an ultrasound contrast comparable to the commercially available microsphere contrast agent Definity. When the UAB capsules -- which have a shell thickness of about 50 nanometers -- were loaded with doxorubicin, the ultrasound imaging contrast increased two- to eightfold compared to empty capsules, depending on the mode of ultrasound imaging used. These doxorubicin-loaded capsules were highly stable, with no change in ultrasound imaging contrast after six months of storage. Exposure to serum, known to deposit proteins on various microparticles, did not extinguish the ultrasound imaging contrast of the TA/PVPON microcapsules.

A therapeutic dose of ultrasound was able to rupture 50 percent of the 5-micrometer, doxorubicin-loaded microcapsules, releasing enough doxorubicin to induce 97 percent cytotoxicity in human breast adenocarcinoma cells in culture. Adenocarcinoma cells that were incubated with intact doxorubicin-loaded microcapsules remained viable.

Thus, Kharlampieva says, these TA/PVPON capsules have strong potential as "theranostic" agents for efficient cancer therapy in conjunction with ultrasound. The term theranostic refers to nanoparticles or microcapsules that can double as diagnostic imaging agents and as therapeutic drug-delivery carriers.

The next important preclinical step, Kharlampieva says, in collaboration with Mark Bolding, Ph.D., assistant professor in the UAB Department of Radiology, and Jason Warram, Ph.D., assistant professor in the UAB Department of Otolaryngology, will be studies in animal models to explore how long the UAB capsules persist in blood circulation and where they distribute in the body.


Les chimistes de l'Université de l'Alabama à Birmingham ont conçu des capsules de polymères qui luttent contre le cancer à triple menace qui rapprochent les promesses d'administration de médicaments des tests précliniques.

Ces capsules multicouches présentent trois traits difficiles à réaliser dans une seule entité. Ils ont un bon contraste d'image qui permet la détection avec des ultrasons de faible puissance, ils peuvent facilement et efficacement encapsuler le doxorubicine, un médicament contre le cancer, et une dose d'ultrasons à faible et haute puissance peut déclencher la libération de cette cargaison.

Ces trois caractéristiques créent un système de distribution de médicaments guidé pour cibler les tumeurs solides. L'efficacité thérapeutique peut être améliorée par des modifications de surface pour renforcer les capacités de ciblage. L'échographie diagnostique à faible puissance pourrait alors visualiser les nanocapsules lorsqu'elles se concentrent dans une tumeur, et l'échographie thérapeutique à dose supérieure libère le médicament au sol zéro, épargnant au reste du corps une toxicité limite à la dose.

Ce contrôle précis du moment et de l'endroit où la doxorubicine ou d'autres médicaments anticancéreux sont offert pourrait offrir une alternative non invasive à la chirurgie du cancer ou à la chimiothérapie systémique, ont rapporté les chercheurs de l'UAB dans la revue ACS Nano.

"Nous envisageons une approche entièrement différente pour le traitement de tumeurs humaines solides de nombreux sous-types pathologiques, y compris les tumeurs malignes métastatiques telles que le , le mélanome , le , la et le , en utilisant ces capsules comme plate-forme de livraison", a déclaré Eugenia Kharlampieva, Ph.D. , Professeur agrégé au Département de chimie, Collège des arts et des sciences de l'UAB. «Ces capsules peuvent protéger les produits thérapeutiques encapsulés contre la dégradation ou le dégagement avant d'atteindre la cible et avoir un contraste ultrasonore pour visualiser la libération du médicament. Ils peuvent libérer leur cargaison de médicaments encapsulés dans des endroits spécifiques grâce à une exposition ultrasonore appliquée à l'extérieur».

Kharlampieva - qui crée ses nouvelles particules «intelligentes» en travaillant à l'intersection de la chimie des polymères, de la nanotechnologie et de la science biomédicale, affirme qu'il existe un besoin urgent, et jusqu'à présent, non satisfait d'un système de livraison de drogue facilement fabriqué et guidé.

Les chercheurs de l'UAB, dirigés par Kharlampieva et les co-premiers auteurs Jun Chen et Sithira Ratnayaka, utilisent des couches alternées d'acide tannique biocompatible et de poly (N-vinylpyrrolidone), ou TA / PVPON, pour construire leurs micro-supports. Les couches sont formées autour d'un noyau sacrificiel de silice solide ou de carbonate de calcium poreux qui est dissous après la fin des couches.

En variant le nombre de couches, le poids moléculaire de PVPON ou le rapport de l'épaisseur de la coque au diamètre de la capsule, les chercheurs ont pu modifier les traits physiques des capsules et leur sensibilité à l'échographie diagnostique, aux niveaux de puissance inférieurs au maximum de la FDA pour la clinique Imagerie et diagnostic.

Par exemple, un quart des microcapsules vides fabriqués avec quatre couches de TA / PVPON à faible poids moléculaire ont été rompus par trois minutes d'échographie, tandis que des capsules constituées de 15 couches de TA / PVPON à faible poids moléculaire ou des capsules fabriquées à partir de quatre couches de TA / PVPON à haut poids moléculaire n'a révélé aucune rupture. Les capsules rompues avaient une rigidité mécanique inférieure qui les rendait plus sensibles aux changements de pression ultrasonore. Les expériences ont montré que le rapport de l'épaisseur de la paroi de la capsule au diamètre de la capsule est une variable clé pour la sensibilité à la rupture.

Pour tester le contraste de l'imagerie par ultrasons des microcapsules, les chercheurs de l'UAB ont fabriqué des capsules de 5 micromètres de largeur, soit environ deux fois plus larges que les capsules utilisées dans les expériences de rupture. Cette taille est suffisamment petite pour passer à travers les capillaires dans les poumons, tandis qu'une taille plus grande pour diverses microparticules est connue pour améliorer considérablement le contraste des ultrasons. Les globules rouges, pour une comparaison de taille, ont un diamètre d'environ 6 à 8 micromètres.

Les chercheurs ont constaté que des capsules vides de 5 micromètres, fabriquées avec huit couches de TA / PVPON à faible poids moléculaire, présentaient un contraste ultrasonore comparable à celui de contraste de microsphère disponible commercialement. Lorsque les capsules UAB - qui ont une épaisseur de coque d'environ 50 nanomètres - ont été chargées de doxorubicine, le contraste de l'imagerie par ultrasons a augmenté de deux à huit fois par rapport aux capsules vides, selon le mode d'imagerie ultrasonore utilisé. Ces capsules chargées de doxorubicine étaient très stables, sans changement de contraste d'imagerie par ultrasons après six mois de stockage. L'exposition au sérum, connue pour déposer des protéines sur diverses microparticules, n'a pas éteint le contraste de l'imagerie ultrasonore des microcapsules TA / PVPON.

Une dose thérapeutique d'échographie a réussi à provoquer une rupture de 50% des microcapsules chargées de doxorubicine à 5 micromètres, en libérant suffisamment de doxorubicine pour induire une cytotoxicité de 97% dans les cellules de l'adénocarcinome du humain en culture. Les cellules d'adénocarcinome qui ont été incubées avec des microcapsules intactes chargées de doxorubicine sont demeurées viables.

Ainsi, Kharlampieva dit que ces capsules TA / PVPON ont un fort potentiel en tant qu'agents "theranostiques" pour une thérapie efficace contre le cancer en conjonction avec l'échographie. Le terme «theranostic» désigne des nanoparticules ou des microcapsules qui peuvent servir à deux fonctions celle d'agents d'imagerie diagnostique et celle de supports de délivrance de médicaments thérapeutiques.

La prochaine étape préclinique importante, selon Kharlampieva, en collaboration avec Mark Bolding, Ph.D., professeur adjoint au Département de radiologie de l'UAB, et Jason Warram, Ph.D., professeur adjoint au Département d'oto-rhino-laryngologie de l'UAB, sera des études dans les modèles animaux pour explorer combien de temps les capsules UAB persistent dans la circulation sanguine et où elles se répartissent dans le corps.

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MessageSujet: Re: Livrer le médicament au bon endroit.   Ven 7 Nov 2014 - 16:13

Nano-médicaments, techniques chirurgicales de plus en plus ciblées grâce au laser ou aux ultrasons focalisés: des nouveaux outils thérapeutiques s'imposent dans le traitement des cancers, selon des spécialistes réunis à l'Académie de chirurgie à Paris.

Pendant longtemps, les seuls traitements disponibles ont été la chirurgie, la chimiothérapie et la radiothérapie. Mais depuis quelques années, des innovations prometteuses sont apparues, parmi lesquelles les nano-médicaments, des capsules de taille nanométrique (milliardième de mètre), soit 70 fois plus petite qu'un globule rouge, et capables d'amener une molécule active à l'endroit précis où elle sera utile, en épargnant les autres parties du corps.

«Cela permet d'éviter les effets secondaires souvent importants qu'on observe dans la chimiothérapie classique, mais aussi de court-circuiter les phénomènes de résistance» explique le Pr Patrick Couvreur, un biopharmacien pionnier dans la mise au point de ces minuscules comprimés.

Une dizaine de nano-médicaments sont d'ores et déjà sur le marché dont la plupart sont utilisés en cancérologie: c'est notamment le cas du Doxil ou Caelyx (doxorubicine) de Janssen Cilag, et de l'Abraxane (paclitaxel) du laboratoire américain Celgene, deux médicaments utilisés dans les cancers du et des à un stade avancé.

Une étude clinique de phase 3 est par ailleurs en cours dans 40 hôpitaux européens et américains pour évaluer l'effet de la doxorubicine encapsulée dans un nano-médicament sur les cancers du résistant à la chimiothérapie.

Selon des résultats préliminaires cités par le Pr Couvreur, la survie des malades à 18 mois serait multipliée par deux.

Des traitements plus ciblés et moins invasifs

Grâce à l'amélioration constante des techniques d'imagerie ces dernières années, les malades du cancer peuvent également bénéficier d'actes thérapeutiques faisant intervenir des radiologues.

Pour Afshin Gangi, qui pratique la radiologie interventionnelle à Strasbourg, il s'agit de «prendre le chemin le plus court vers la tumeur» et de la détruire le plus complètement possible, sans forcément avoir recours à la chirurgie classique.

Cette dernière peut désormais être remplacée par des techniques d'ablation thermique, utilisant notamment la radio-fréquence, le laser, les micro-ondes, la cryothérapie (utilisant le froid) ou les ultrasons focalisés (l'énergie acoustique est concentrée sur la cible à détruire).

Principalement utilisées aujourd'hui pour intervenir sur le , le et la , ces techniques pourraient concerner à l'avenir d'autres organes abdominaux mais également le , selon le Dr Gangi.

Pour le Dr Albert Gelet, urologue au CHU de Lyon, le traitement focal (ou ciblé) de la prostate constitue une bonne alternative pour les cancers moyennement agressifs.

Il y a encore quelques années, le traitement standard était l'ablation chirurgicale totale de la prostate, avec son corollaire d'effets indésirables (fuites urinaires et troubles d'ordre sexuel).

«Avec le traitement focal, on réduit la toxicité sur le plan urinaire et sexuel» indique le Dr Gelet qui reconnaît toutefois ne disposer que de résultats à court terme.

Il ajoute qu'une étude française débutera en 2015 pour évaluer plus spécialement les traitements du cancer de la prostate par ultrasons focalisés.

L'autre intérêt de ces techniques est qu'elles n'excluent pas de recourir par la suite aux traitements classiques - chirurgie et irradiation - si le cancer devenait subitement plus agressif.

Selon le Dr Gelet, près de 20 % des cancers de la prostate pourraient à l'avenir être concernés par ces traitements.

Une autre innovation susceptible d'améliorer sensiblement la survie de certains patients atteints d'un cancer de l'estomac ou du consiste à combiner la chirurgie avec une chimiothérapie liquide dans la cavité abdominale à une température de 42-43 °.

La technique qui porte le nom de CHIP (chimiothérapie hyperthermique intrapéritonéale) est utilisée déjà depuis plusieurs années en France sur des malades présentant des métastases au niveau du péritoine, avec un taux de survie à 5 ans de 16 %, contre 0 % ceux n'ayant pas bénéficié d'une CHIP, précise le Dr Olivier Glehen, l'un des spécialistes de cette technique à l'hôpital Lyon-sud.
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MessageSujet: Re: Livrer le médicament au bon endroit.   Mer 10 Juil 2013 - 19:05

10 juillet 2013 - Des chercheurs ont développé un concept pour améliorer potentiellement la livraison de médicaments pour le traitement du cancer utilisant des nanoparticules qui se concentrent et se développent en présence d'acidité plus élevé constaté dans les cellules tumorales.

Le concept implique l'utilisation de nanoparticules en polybases "faible", les composés qui se dilatent lorsqu'elles sont transportées dans des milieux simulant les cellules tumorales, qui ont une acidité plus élevée que les tissus environnants. Les chercheurs ont utilisé une modélisation sophistiquée pour montrer comment les particules s'accumuleraient dans les régions d'acidité élevé et y resteraient assez longtemps pour livrer lesmédicaments anticancéreux.

"Ce phénomène, qui nous appelons phoresis de pH, peut fournir un mécanisme utile pour améliorer la livraison de médicaments aux cellules cancéreuses dans les tissus tumoraux solides", a déclaré You-Yeon Won, un professeur agrégé de génie chimique à l'Université de Purdue.

Des solutions avec un pH inférieur à 7 sont dites acides, et ceux avec un pH supérieur sont basiques ou alcalines. Le concept de Phoresis de ph repose sur l'utilisation de micelles synthétique en polymères" qui sont de minuscules sphères de livraison de médicaments qui contiennent les médicaments dans leur noyau interne et ont une enveloppe extérieure faite d'un matériau qui a été conçu pour augmenter de façon spectaculaire avec les changements de pH, de alcalin vers acide.

Une augmentation du double dans la taille pourrait se traduire par une augmentation similaire de l'efficacité de l'administration de médicaments vers les tumeurs.

"Un tel effet pourrait changer la donne en livrant la dose appropriée de médicaments anticancéreux dans les cellules tumorales», selon Won. «Ce concept de phoresis de pH pourrait également être combiné facilement au sein d'autres méthodes d'administration de médicaments établis, ce qui en fait potentiellement une pratique pour une application médicale."

Le concept est décrit dans un document de recherche qui apparaîtra dans le Journal of Controlled Release, le 15 Juillet, et une version non éditée est apparu en ligne le 19 Juin. Le document a été rédigé par Won et doctorant Hoyoung Lee. Les résultats ont montré comment l'expansion des micelles est optimisé par le pH spécifique dans les cellules tumorales.

Les chercheurs ont démontré que le plus haut degré de gonflement de micelles dans les tumeurs doit se produire quand il y a un pH d'environ 7,0, plus ou moins 0,5, pour une livraison optimale des médicaments aux tissus tumoraux.

"Les tumeurs solides ont un pH extracellulaire nettement inférieur, d'environ 06.05 à 06.09, par rapport au tissu normal, qui a un pH de 7,4,".

Les polybases faibles dans les micelles renferment des molécules appelées amines, qui sont constitués d'atomes d'azote et d'hydrogène. Les micelles gonflent à un pH inférieur en raison de l'augmentation "protonation», ou ajout de protons des atomes d'azote dans les amines. Parce que les protons sont chargés positivement, les amines chargées se repoussent les uns les autres, provoquant des nanoparticules à se libérer.

La charge positive ralentit le mouvement des micelles en tissus tumoraux, ce qui entraînerait que des nanoparticules s'accumulent à l'intérieur de la masse tumorale assez longtemps pour entrer dans les cellules cancéreuses et libérer les médicaments anticancéreux.

«Ce concept est très simple à comprendre, mais personne ne l'a reconnu auparavant». "Et il nous a fallu un certain temps pour mettre cette description sur un support mathématique. Pour ce faire, nous avons dû modifier la première équation de diffusion de la fameuse loi de Fick."

Le concept, décrit par le médecin et physiologiste Adolf Fick en 1855, établit comment les molécules se diffusent à partir des régions de forte concentration dans les régions à faible concentration.

Les micelles sont également recouverts d'un vernis de protection afin qu'ils puissent rester intact assez longtemps pour atteindre les sites tumoraux, où ils se développent et ensuite se biodégradent.

Plus de recherche est nécessaire pour déterminer dans quelle mesure l'approche pourrait améliorer l'administration de médicaments, mais le concept de phoresis de pH développé par Won et son élève représente une étape dans le développement de techniques de la nanomédecine dans la livraison de médicaments.

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MessageSujet: Re: Livrer le médicament au bon endroit.   Ven 20 Jan 2012 - 1:03

En plus d'être livré au bon endroit, le médicament doit agir au bon moment :

A new class of nanoparticles, synthesized by a UC Davis research team to prevent premature drug release, holds promise for greater accuracy and effectiveness in delivering cancer drugs to tumors. The work is published in the current issue of Angewandte Chemie, a leading international chemistry journal.

Une nouvelle classe de nanoparticules a été synthétisé par une équipe de chercheurs pour prévenir l'action prématuré des médicaments et c'est une solution prometteuse pour une plus grande efficacité des médicaments contre les tumeurs.

In their paper, featured on the inside back cover of the journal, Kit Lam, professor and chair of the Department of Biochemistry and Molecular Medicine, and his team report on the synthesis of a novel class of micelles called dual-responsive boronate cross-linked micelles (BCMs) , which produce physicochemical changes in response to specific triggers.

Dans leur article, ils rapportent que cette nouvelle classes de "micelles" interagit avec son environnement.

A micelle is an aggregate of surfactant molecules dispersed in water-based liquid such as saline. Micelles are nano-sized, measuring about 25-50 nanometers (one nanometer is one billionth of a meter), and can function as nanocarriers for drug delivery.

Une "micelle" est un assemblage de molécules dans une solution saline. Les micelles sont de taille nanoscopiques (25-50 nanometres) et ont pour fonction de livrer des médicaments dans le corps.

BCMs are a unique type of micelle, which releases the payload quickly when triggered by the acidic micro-environment of the tumor or when exposed to an intravenously administered chemical compound such as mannitol, an FDA-approved sugar compound often used as a diuretic agent, which interferes with the cross-linked micelles.

Les BCMs sont une sorte unique de micelles qui relachent leur médicament rapidement lorsque elle rencontre le micro-environnement acide d'une tumeur ou quand elles sont exposées à une molécule chimique introduit par intraveineuse comme le mannitol, une molécule sucrée approuvée par la FDA comme diurétique qui interagit avec la micelle.

"This use of reversibly cross-linked targeting micellar nanocarriers to deliver anti-cancer drugs helps prevent premature drug release during circulation and ensures delivery of high concentrations of drugs to the tumor site," said first author Yuanpei Li, a postdoctoral fellow in Lam's laboratory who created the novel nanoparticle with Lam. "It holds great promise for a significant improvement in cancer therapy."

C'est prometteur pour la théapie contre le cancer.

Stimuli-responsive nanoparticles are gaining considerable attention in the field of drug delivery due to their ability to transform in response to specific triggers. Among these nanoparticles, stimuli-responsive cross-linked micelles (SCMs) represent a versatile nanocarrier system for tumor-targeting drug delivery.

Too often, nanoparticles release drugs prematurely and miss their target. SCMs can better retain the encapsulated drug and minimize its premature release while circulating in the blood pool. The introduction of environmentally sensitive cross-linkers makes these micelles responsive to the local environment of the tumor. In these instances, the payload drug is released primarily in the cancerous tissue.

The dual-responsive boronate cross-linked micelles that Lam's team has developed represent an even smarter second generation of SCMs able to respond to multiple stimuli as tools for accomplishing the multi-stage delivery of drugs to the complex in vivo tumor micro-environment. These BCMs deliver drugs based on the self-assembly of boronic acid-containing polymers and catechol-containing polymers, both of which make these micelles unusually sensitive to changes in the pH of the environment. The team has optimized the stability of the resulting boronate cross-linked micelles as well as their stimuli-response to acidic pH and mannitol.

This novel nano-carrier platform shows great promise for drug delivery that minimizes premature drug release and can release the drug on demand within the acidic tumor micro-environment or in the acidic cellular compartments when taken in by the target tumor cells. It also can be induced to release the drug through the intravenous administration of mannitol.

Cette plateforme nouvelle est très prometteuse pour la livraison des médicaments car elle minimise les cas ou le médicament est relâché trop rapidement étant donné qu'elle relâche le médicament en rencontrant le milieu acide de la tumeur ou parce qu'on injecte du mannitol au patient.
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MessageSujet: Re: Livrer le médicament au bon endroit.   Jeu 17 Sep 2009 - 14:51

(Sep. 17, 2009) — Like vampires, cancer tumors require an ample supply of blood to stay alive. Without fresh blood for sustenance, cancer cells shrivel up like raisins and die.

Comme les vampires, les tumeurs ont besoin d'une grande quantité de sang pour survivre. sans apport de sang frais, les cellules cancéreuses se ratatinent et meurent.

To that end, Dr. Ronit Satchi-Fainaro of Tel Aviv University's Department of Physiology and Pharmacology, Sackler School of Medicine, and her team of researchers have developed a new drug carrier to deliver compounds straight to the tumor. Ferrying a variety of existing life-saving therapies right to their target so they can work more effectively, this new invention may alleviate particularly nasty forms of cancers like osteosarcomas and bone metastases. Dr. Satchi-Fainaro believes that her technology can also combat resistance to anti-cancer drugs like Taxol, keeping other normal healthy cells around the tumor safe.

À cette fin, le docteure Ronit Satchi-Fainaro et son équipe a développé un nouveau tranporteur de molécules. Ce nouveau tranporteur peut amener une variété de médicaments directement à la cible pour qu'ils puissent travailler efficacement. Cela peut alléger les cancers comme les ostéosarcomes et les métastases osseuses. La docteure croie aussi que sa technologie aide à combattre la résistance au Taxol tout en gardant les cellules autour saines.

Dr. Satchi-Fainaro, together with two of her doctoral students, Ehud Segal and Keren Miller, has just published papers in the prestigious journals Angewandte Chemie and PLoS ONE on their pre-clinical findings in cellular and animal models using this new discovery.
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MessageSujet: Re: Livrer le médicament au bon endroit.   Sam 29 Aoû 2009 - 7:51

(Aug. 27, 2009) — Small interfering RNA (siRNA), a type of genetic material, can block potentially harmful activity in cells, such as tumor cell growth. But delivering siRNA successfully to specific cells without adversely affecting other cells has been challenging.

Les siARN, un matériel génétique, peut bloquer les activités problématiques comme la croissance des tumeurs. Mais livrer les siARN sans affecter d'autres cellules du corps a toujours été un défi.

University of Iowa researchers have modified siRNA so that it can be injected into the bloodstream and impact targeted cells while producing fewer side effects. The findings, which were based on animal models of prostate cancer, also could make it easier to create large amounts of targeted therapeutic siRNAs for treating cancer and other diseases. The study results appeared online Aug. 23 in the journal Nature Biotechnology.

Les chercheurs de l'université d'Iowa ont modifié les siARN pour qu'ils puissent être injectés dans le sang et qu'ils frappent les cellules ciblées en neproduisant que peu d'effets secondaires. Les découvertes sur un modèle du cancer de la sur une souris pourraient aussi rendre plus facile de créer beaucoup de siARN qui ciblent les cellules malades pour traiter le cancer ou d'autres maldies.

"Our goal was to make siRNA deliverable through the bloodstream and make it more specific to the genes that are over expressed in cancer," said the study's senior author Paloma Giangrande, Ph.D., assistant professor of internal medicine and a member of Holden Comprehensive Cancer Center.

"Notre but a été de rendre les siARn livrables à travers le courant sanguins et de les rendre plus spécifiques aux gènes qui sont surexprimés dans le cancer"

In previous research completed at Duke University, Giangrande's team showed that a compound called an aptamer can be combined with siRNA to target certain genes. When the combined molecule is directly injected into tumors in animal models, it triggers the processes that stop tumor growth. However, directly injecting the combination into tumors in humans is difficult.

Une molécule appelée "aptamer" peut être combiné avec les siARN pour cibler certains gènes. Quand la molécule combinée est injectée directement dans la tumeur chez le modèle animal, cela initie le processus qui stoppe la croissance de la tumeur. toutefois injecter la molécule combinée dans les tumeurs chez l'humain peut être difficille.

In the new study, the researchers trimmed the size of a prostate cancer-specific aptamer and modified the siRNA to increase its activity. Upon injection into the bloodstream, the combination triggered tumor regression without affecting normal tissues.

Les chercheurs ont modifié le volume d'un aptamer spécifique pour le cancer de la prostate . Après l'injection, la molécule combinée a initié la régression de la tumeur sans affecter les tissus sains.

Making the aptamer-siRNA combination smaller makes it easier to produce large amounts of it synthetically, Giangrande said.

The team also addressed the problem that large amounts of siRNA are needed since most of it gets excreted by the kidneys before having an effect. To keep siRNA in the body longer and thereby use less of it, the team modified it using a process called PEGlyation.

Pour garder les siARN le plpus longtemps possible dans le corps, l'équipe l'a modifié par un processu appelé PEGlyation.

"If you want to use siRNA effectively for clinical use, especially for cancer treatment, you need to deliver it through an injection into the bloodstream, reduce the amount of side effects and be able to improve its cost-effectiveness. Our findings may help make these things possible," Giangrande said.

Si vous voulez utiliser les siARN dans une clinique, spécialement pour le cancer, vous devez le livrer à travers une injection dans le sang, réduire les effets secondaires et améliorer le ratio de cout/efficacité. Notre découverte rend ces choses possibles

Although the current study focused on prostate cancer, the findings could apply to other cancers and diseases. Giangrande said the next step is to test the optimized aptamer-siRNA compound in a larger animal model.

Les découvertes s'appliquent aux autres formes de cancers

Other researchers who contributed significantly to the study included James McNamara, Ph.D., and Anton McCaffrey, Ph.D., both UI assistant professors of internal medicine.
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MessageSujet: Livrer le médicament au bon endroit.   Sam 6 Oct 2007 - 14:32

There are two aspects to creating an effective drug: finding a chemical compound that has the desired biological effect and minimal side-effects and then delivering it to the right place in the body for it to do its job.

Il y a deux aspects quand on veut créer un médicament efficace : Trouver une molécule qui va avoir l'effet biologique désiré avec des effets secondaires les plus petits possibles et la livrer au bon endroit du corps humain pour qu'elle fasse son travail.

Eva Harth is tackling the second part of this problem. She is creating a modular, multi-functional drug delivery system that promises simultaneously to enhance the effectiveness and reduce undesirable side-effects of a number of different drugs.

Eva Harth s'occupe de la seconde partie du problème. Elle a créer un module multi-fonctionnel qui livre le médicament en en augmentatn l'efficacité et en réduisant les effets secondaires indésirables.

Harth, who is an assistant professor of chemistry at Vanderbilt University, has created a "nanosponge" specially designed to carry large numbers of drug molecules. She has also discovered a "molecular transporter" that, when attached to the nanosponge, carries it and its cargo across biological barriers into specific intracellular compartments, which are very difficult places for most drugs to reach.

Hart a créé une nano-éponge spécialement dessinée pour transporter plusieurs molécules. Elle a aussi découvert un transporteur moléculaire qui, lorrsqu'il est attaché à la nano-éponge, transporte le médicament au travers des barrières biologiques dans des compartiments particuliers et dans des endroits très difficilles à atteindre pour la plupart des médicaments.

She has shown that her system can reach another difficult target: the brain. Experiments have shown that it can pass through the brain-blood barrier. In addition, she has: successfully attached a special "targeting unit" that delivers drugs to the surface of tumors in the lungs, brain and spinal cord and even developed a "light kit" for her delivery system -- fluorescent tags that researchers can use to monitor where it goes.

Elle a démontré que son système permet d'atteindre une autre cible difficille : le cerveau. Les expériences ont démontré que son système passe au travers de la barrière encaphalo-sanguine. En plus, elle a attaché une "unité spéciale de ciblage" qui livre les médicaments à la surface des tumeurs du du et de la moelle épinière en développant des molécules fluorescentes qui sont précieuses pour les médecins.

Harth has taken a different approach from other researchers working on nanotechnology for drug development. Instead of trying to encapsulate drugs in nanoscale containers, she decided to create a nanoparticle that had a large number of surface sites where drug molecules could be attached. To do so, she adopted a method that uses extensive internal cross-linking to scrunch a long, linear molecule into a sphere about 10 nanometers in diameter, about the size of a protein. Nanoparticles like this are called nanosponges.

"We can really load this up with a large number of drug molecules," she says.

Working with Heidi Hamm, the Earl W. Sutherland Jr. Professor of Pharmacology at Vanderbilt, Harth synthesized a dendritic molecule with the ability to slip through cell membranes and reach the cell nucleus. They figured out how to attach this "transporter" to her nanoparticle and showed that the transporter can pull the nanoparticle after it into cellular compartments. They also demonstrated that the transporter can deliver large molecules -- specifically peptides and proteins -- into specific sub-cellular locations.

"Peptides and proteins can act as drugs, just like smaller molecules," Harth says. "However, there is not much activity in this area because people haven't had a method for getting them into cells. Now that there is a way to do it, but that may change."

Hamm studies G proteins, arguably the most important signaling molecules in the cell. Scientists think that many diseases, including diabetes and certain forms of pituitary cancer, are caused by malfunctioning G proteins. She and Harth are collaborating on using the transporter to deliver peptides produced by G proteins that disrupt signaling pathways.

"Eva's methods for drug delivery are very novel and versatile and can be adapted to delivery of proteins, peptides, DNA and smaller chemical compounds like most drugs. The breadth of applications makes her technology very powerful," Hamm says.

The chemist is also collaborating with Dennis E. Hallahan, professor of radiation oncology at Vanderbilt, to apply the drug delivery system to fighting cancer. Hallahan's lab had identified a molecule that targets a surface feature on lung carcinomas. Harth took the molecule, improved it, attached it to her nanoparticle and the two of them determined that the combination is capable of delivering drugs to the surface of lung tumors.

She is now working with Hallahan to adapt her delivery system to carry cisplatinum, a traditional chemotherapy agent that is used to treat a number of different kinds of cancer but is highly toxic and has a number of unpleasant side effects.

By delivering the anti-cancer agent directly to the cancerous tissues, Eva's system decreases the adverse effects on other tissues and increases its potency by delivering a higher concentration of the drug directly on the cancer, Hallahan explains.

"The people in my lab have tried at a number of different drug delivery systems and Eva's works the best of those we've looked at," Hallahan says.

Vanderbilt is applying for two patents on the system.

This research is  supported with a $478,000, five-year Career award from the National Science Foundation

Dernière édition par Denis le Ven 7 Nov 2014 - 16:14, édité 1 fois
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MessageSujet: Re: Livrer le médicament au bon endroit.   

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Livrer le médicament au bon endroit.
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