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 Méthode pour contrer les tumeurs.

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Denis
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MessageSujet: Re: Méthode pour contrer les tumeurs.   Ven 25 Nov 2016 - 23:58

Researchers at the Université libre de Bruxelles, ULB define for the first time how the cancer cell of origin controls invasive and metastatic properties of tumor cells.

Tumor heterogeneity describes the differences between tumors in different patients and between the different cells within a given tumor. These differences have major implications for the diagnosis, prognosis, and therapy of cancer patients. Different mechanisms have been proposed to account for tumor heterogeneity such as epithelial to mesenchymal transition (EMT), a process in which epithelial tumor cells loose their adhesion and acquired mesenchymal migratory properties that are associated with metastasis and resistance to therapy. The reason for why some tumors undergo EMT and other not might reflect their cell of origin, although this possibility was not been investigated so far.

In a new study, researchers lead by Cédric Blanpain, MD/PhD, WELBIO investigator and Professor at the Interdisciplinary Research Institute (IRIBHM), Université libre de Bruxelles, Belgium, demonstrated for the first time, that the cancer cell of origin controls EMT in skin squamous cell carcinoma, the second most frequent skin cancer.

Mathilde Latil and colleagues used state of the art genetic mouse allowing lineage tracing of the cancer cell of origin together with expression of mutated genes that induced cancer formation in different compartments of the skin epidermis including hair follicle cells and the interfollicular epidermis, the cells that formed the skin barrier. Surprisingly, while the skin cancers arising from the interfollicular epidermis were epithelial well-differentiated cancers, tumors that arise from the hair follicle, were in general very invasive mesenchyme-like cancers that underwent EMT. These data demonstrate that hair follicle stem cells and their progeny are prone to undergo EMT, and give rise to metastasis, demonstrating that the cancer cell of origin is associated with tumor aggressiveness.

To understand the mechanisms by which cell of origin controls this malignant transition, Mathilde Latil and colleagues studied the changes in the transcriptional (all the genes that are expressed by a cell) and the epigenetic landscape (the accessibility of DNA that allows the expression of genes) of the cancer cell of origin and their resulting tumors. They found that the epigenetic and transcriptional landscapes of the cancer cell of origin primed the oncogene-targeted cells to develop into either well-differentiated or more invasive tumors characterized by EMT, underscoring the importance of the cancer cell of origin in controlling this transition. " It was really exciting to observe this remarkable and unexpected similarity in the epigenetic and transcriptional landscape of hair follicle lineage and the invasive tumor cells suggesting that the EMT genes are primed in the cancer cell of origin, which facilitate the development of EMT in cancer cells" said Mathilde Latil, the first author of this study.

In addition, this study allowed identifying the gene network that control tumor initiation and EMT related heterogeneity. "By combining genome wide transcriptional and epigenetic profiling, we can now define for each genes which are the factors and the specific DNA regions they bind that regulate gene expression in tumor cells. The identification of these gene networks that regulate different tumor functions will be instrumental to design new strategy to block tumorigenesis and EMT, which may improve cancer response to therapy and decrease metastasis" explains Pr Cédric Blanpain, the senior author of this Cell Stem Cell paper.

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Les chercheurs de l'ULB définissent pour la première fois comment la cellule cancéreuse d'origine contrôle les propriétés invasives et métastatiques des cellules tumorales.

L'hétérogénéité tumorale décrit les différences entre les tumeurs chez différents patients et entre les différentes cellules au sein d'une tumeur donnée. Ces différences ont des implications majeures pour le diagnostic, le pronostic et le traitement des patients atteints de cancer. Différents mécanismes ont été proposés pour rendre compte de l'hétérogénéité tumorale telle que la transition épithéliale à mésenchymateuse (EMT), un processus dans lequel les cellules tumorales épithéliales perdent leur adhésion et ont acquis des propriétés migratoires mésenchymateuses qui sont associées à des métastases et à une résistance au traitement. La raison pour laquelle certaines tumeurs subissent l'EMT et autres ne pourrait pas refléter leur cellule d'origine n'a pas été étudiée jusqu'à présent.

Dans une nouvelle étude, les chercheurs menés par Cédric Blanpain, MD / Ph.D., chercheur WELBIO et professeur à l'Institut interdisciplinaire de recherche (IRIBHM), Université libre de Bruxelles, en Belgique, ont démontré pour la première fois que la cellule cancéreuse d'origine contrôle l'EMT du carcinome épidermoïde de la , le deuxième cancer de la le plus fréquent.

Mathilde Latil et ses collègues ont utilisé la souris génétique de pointe permettant le tracé de la lignée de la cellule cancéreuse d'origine conjointement avec l'expression de gènes mutés qui induisaient la formation de cancer dans différents compartiments de l'épiderme cutané comprenant les cellules folliculaires des cheveux et l'épiderme interfolliculaire, la barrière cutanée. De façon surprenante, alors que les cancers cutanés résultant de l'épiderme interfolliculaire étaient des cancers épithéliales bien différenciés, les tumeurs qui proviennent du follicule pileux étaient, en général, des cancers du type mésenchyme très envahissants subissant une EMT. Ces données démontrent que les cellules souches des follicules pileux et leur progéniture sont sujettes à une EMT et donnent lieu à des métastases, démontrant que la cellule cancéreuse d'origine est associée à l'agressivité de la tumeur.

Pour comprendre les mécanismes par lesquels la cellule d'origine contrôle cette transition maligne, Mathilde Latil et ses collègues ont étudié les changements dans la transcription (tous les gènes exprimés par une cellule) et le paysage épigénétique (l'accessibilité de l'ADN qui permet l'expression des gènes ) De la cellule cancéreuse d'origine et des tumeurs résultantes. Ils ont découvert que les paysages épigénétiques et transcriptionnels de la cellule cancéreuse d'origine amorçaient les cellules ciblées par oncogène pour se développer en tumeurs bien différenciées ou plus invasives caractérisées par EMT, soulignant l'importance de la cellule cancéreuse d'origine dans le contrôle de cette transition. «C'était vraiment excitant d'observer cette similitude remarquable et inattendue dans le paysage épigénétique et transcriptionnel de la lignée des follicules pileux et des cellules tumorales invasives suggérant que les gènes EMT sont amorcés dans la cellule cancéreuse d'origine, ce qui facilite le développement de l'EMT dans les cellules cancéreuses »A déclaré Mathilde Latil, le premier auteur de cette étude.

De plus, cette étude a permis d'identifier le réseau génique qui contrôle l'initiation tumorale et l'hétérogénéité liée à l'EMT. "En combinant la grande génomique transcriptionnelle et le profiling épigénétique, nous pouvons maintenant définir pour chaque gène quels sont les facteurs et les régions d'ADN spécifiques avec lesquels il se lie qui régulent l'expression des gènes dans les cellules tumorales. L'identification de ces réseaux de gènes qui régissent les différentes fonctions tumorales sera un instrument pour concevoir une nouvelle stratégie pour bloquer la tumorigénèse et l'EMT, ce qui peut améliorer la réponse du cancer au traitement et diminuer les métastases »explique Pr Cédric Blanpain, l'auteur principal de cet article de "Cell Stem Cell".

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MessageSujet: Re: Méthode pour contrer les tumeurs.   Jeu 5 Fév 2015 - 12:43

A team of researchers has devised a new way to target tumors with cancer-fighting drugs, a discovery that may lead to clinical treatments for cancer patients.

Called iontophoresis, the technique delivers high concentrations of chemotherapy to select areas, reducing the risk of damaging healthy tissue, according to a study this week in Science Translational Medicine.

"A big challenge with many drugs is getting them where they need to go," said Lissett Bickford, an assistant professor in the Department of Biomedical Engineering and Mechanics and the Department of Mechanical Engineering, "This technology basically forces drugs directly to and through the tumor, allowing all cancer cells in the treatment zone to get that exposure."

Bickford, who now directs the Medical Devices and Drug Delivery Lab at the Institute for Critical Technology and Applied Science at Virginia Tech, participated in the study during her postdoctoral fellowship at the University of North Carolina at Chapel Hill, where she worked with lead author Joseph DeSimone, the Chancellor's Eminent Professor of Chemistry.

Chemotherapy kills cancer cells, but it's toxic to healthy cells, too.

When it's injected into the bloodstream, only a small amount of the drug actually gets to the tumor. The rest travels through the body, often causing side effects that may force patients to postpone or stop treatment.

And some tumors, such as those caused by pancreatic cancer, aren't well-connected to the circulatory system, blunting chemotherapy's effectiveness.

The new technique, developed by a team of researchers at the University of North Carolina and Duke University, uses an electric field to propel drugs into the tumor, like a surfer riding a wave.

The electric field is generated by a small device that can be implanted in a tumor or placed on the skin. The device, which the researchers designed and built themselves, contains a reservoir of chemotherapy.

When the device is turned on, the electric field pushes the drug into the entire tumor, despite pressure from the surrounding area -- a factor that has complicated other local drug delivery strategies.

In mice with human inflammatory breast cancer, combining local iontophoretic chemotherapy with intravenous chemotherapy increased survival time, compared with either treatment alone. The effect was even more dramatic when combined with radiation. Chemotherapy administered though the device also shrank human pancreatic tumors in mice.

The researchers also found that for mice already receiving IV chemotherapy, adding local chemotherapy with the device increased the amount of the drug in the tumor, but barely elevated the concentration in the blood plasma -- which could mean fewer side effects.

These results suggest that local, iontophoretically-delivered chemotherapy could be a valuable addition to an oncologist's toolbox, especially as an auxiliary to other treatments.

Local delivery may allow doctors to use more potent anti-cancer drugs that might not be well-tolerated systemically at high concentrations, researchers said.

Multi-drug cocktails are often more effective than single agents, but some are so toxic that they can normally only be given to patients who are otherwise considered healthy.

"Yet, most patients who have metastatic cancer are probably not that healthy, and that limits the patient pool" Bickford said. But with this local-delivery strategy, greater amounts of powerful drug mixtures could be unleashed only to the tumors, largely sparing the rest of the body from high dosages.

"This may ultimately lead to a reduction in the morbidity and mortality rates commonly found in different types of cancer," said first author James Byrne, a postdoctoral researcher and medical student at the University of North Carolina.

Patrick Dillon, an associate professor of hematology and oncology at the University of Virginia who was not involved in the research, said that the new technique has potential clinical applications, and believes that "the use of novel drug delivery devices such as this will improve the experience of cancer treatment for an important segment of the cancer patient population."

DeSimone has won numerous awards and distinctions for his research, which explores the interface between manufacturing and medicine. He received his doctoral degree in chemistry from Virginia Tech under the late James McGrath, a University Distinguished Professor and Ethyl Corporation Professor of Chemistry in the College of Science.

"It was a great experience as an engineer to do the actual device fabrication and testing, learn about pharmacokinetics, and do biodistribution studies all while working with clinicians and shadowing patients," Bickford said. "It was a truly multidisciplinary effort."

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Une équipe de chercheurs a mis au point une nouvelle façon de cibler les tumeurs avec des médicaments contre le cancer, une découverte qui pourrait conduire à des traitements cliniques pour les patients cancéreux.

Appelé iontophorèse, la technique fournit des concentrations élevées de chimiothérapie pour des zones sélectionnées, ce qui réduit le risque d'endommager les tissus sains, selon une étude cette semaine dans Science Translational Medicine.

"Un grand défi avec de nombreux médicaments est de les amener là où ils doivent aller", a déclaré Lissett Bickford, un professeur adjoint au Département de génie biomédical et mécanique et le Département de génie mécanique, "Cette technologie oblige essentiellement des médicaments à aller directement et à travers le tumeur, permettant à toutes les cellules cancéreuses dans la zone de traitement d'obtenir une exposition. "

La chimiothérapie tue les cellules cancéreuses, mais il est toxique pour les cellules saines, aussi.

Quand elle est injectée dans la circulation sanguine, seule une petite quantité du médicament se rend à la tumeur. Le reste se déplace à travers le corps, causant souvent des effets secondaires qui peuvent forcer les patients à retarder ou arrêter le traitement.

Et certaines tumeurs, telles que celles causées par le cancer du , ne sont pas bien reliées au système circulatoire, ce qui émousse l'efficacité de la chimiothérapie.

La nouvelle technique, développée par une équipe de chercheurs de l'Université de Caroline du Nord et de l'Université Duke, utilise un champ électrique pour propulser médicaments dans la tumeur, comme un surfeur une vague.

Le champ électrique est généré par un petit dispositif qui peut être implanté dans une tumeur ou placé sur la peau. Le dispositif, qui les chercheurs ont conçu et construit eux-mêmes, contient un réservoir de chimiothérapie.

Lorsque l'appareil est allumé, le champ électrique pousse le médicament dans la totalité de la tumeur, malgré la pression de la zone environnante - un facteur qui a compliqué les autres stratégies de livraison de médicaments locaux.

Chez les souris atteintes de cancer du inflammatoire humaine, combiner la chimiothérapie iontophorèse local avec la chimiothérapie intraveineuse augmente le temps de survie, comparativement à un traitement unique. L'effet était encore plus dramatique lorsqu'il était combiné avec la radiothérapie. La chimiothérapie administrée à travers l'objet inventé a également réduit les tumeurs humaines chez la souris.

Les chercheurs ont également constaté que pour les souris recevant déjà la chimiothérapie, l'ajout d'une chimiothérapie locale avec l'appareil a augmenté le montant du médicament dans la tumeur, mais à peine élevé la concentration dans le plasma sanguin - ce qui pourrait signifier moins d'effets secondaires.

Ces résultats suggèrent que, la chimiothérapie par iontophorèse-rendu locale pourrait être un ajout précieux à la boîte à outils d'un oncologue, en particulier comme un auxiliaire à d'autres traitements.

L'administration locale peut permettre aux médecins d'utiliser des médicaments anti-cancéreuses plus puissants qui pourraient ne pas être bien tolérée par l'organisme à des concentrations élevées, selon les chercheurs.

Cocktails multi-drogue sont souvent plus efficaces que les agents simples, mais certains sont tellement toxiques qu'ils ne peuvent normalement être administré aux patients qui sont autrement considérées comme en bonne santé.

Ces résultats suggèrent que, la chimiothérapie par iontophorèse-rendu locale pourrait être un ajout précieux à la boîte à outils d'un oncologue, en particulier comme un auxiliaire à d'autres traitements.

L'administration locale peut permettre aux médecins d'utiliser des médicaments anti-cancéreuses plus puissants qui pourraient ne pas être bien tolérée par l'organisme à des concentrations élevées, selon les chercheurs.

Les cocktails multi-médicaments sont souvent plus efficaces que les agents simples, mais certains sont tellement toxiques qu'ils ne peuvent pas normalement être administrés aux patients sauf s'ils sont considérées comme en bonne santé.

"Pourtant, la plupart des patients qui ont un cancer métastatique sont probablement pas en bonne santé, et cela limite le bassin de patients qui peuvent recevoir ces médicaments", a déclaré Bickford. Mais avec cette stratégie locale de livraison, de plus grandes quantités de mélanges de puissants médicaments pourraient être déclenchées seulement aux tumeurs, évitant en grande partie de fortes doses dans le reste de l'organisme .

"Cela peut finalement conduire à une réduction des taux de morbidité et de mortalité trouvé couramment dans les différents types de cancer», a déclaré le premier auteur James Byrne, chercheur postdoctoral et étudiant en médecine à l'Université de Caroline du Nord.

Patrick Dillon, professeur agrégé de l'hématologie et de l'oncologie à l'Université de Virginie, qui ne était pas impliqué dans la recherche, a déclaré que la nouvelle technique a des applications cliniques potentielles, et estime que "l'utilisation de nouveaux dispositifs d'administration de médicaments tels que ceux-là améliorera l'expérience du traitement du cancer pour un segment important de la population de patients atteints de cancer ".

DeSimone a remporté de nombreux prix et distinctions pour ses recherches, qui explore l'interface entre la fabrication et de la médecine. Il a obtenu son doctorat en chimie de Virginia Tech sous le feu James McGrath, distingué professeur d'université et professeur Ethyl Corporation de chimie au Collège des sciences.

«C'était une grande expérience en tant qu'ingénieur de faire la fabrication réelle de l'appareil et les essais, en apprendre davantage sur la pharmacocinétique et faire des études de biodistribution tout en travaillant dans l'ombre des cliniciens et des patients », a déclaré Bickford. "Ce fut un effort véritablement pluridisciplinaire."

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MessageSujet: Re: Méthode pour contrer les tumeurs.   Ven 16 Sep 2011 - 11:06

Première mondiale pour l'équipe du Pr Sylvain Martel : livraison in vivo d'un médicament anticancéreux par des microtransporteurs téléguidés
16 mars 2011 -

Cibler de façon précise les cellules cancéreuses en évitant aux cellules saines de l'organisme d'être exposées aux effets toxiques des médicaments ne sera bientôt plus un rêve d'oncologiste, mais une réalité médicale, grâce aux travaux de l'équipe du Pr Sylvain Martel, directeur du Laboratoire de Nanorobotique de l'École Polytechnique de Montréal.

Connu pour être le premier chercheur au monde à avoir guidé in vivo une bille magnétique dans une artère, le Pr Martel annonce une nouvelle avancée spectaculaire dans le domaine de la nanomédecine : en utilisant un appareil d'imagerie par résonance magnétique (IRM), son équipe est parvenue à guider, à travers le système sanguin d'un lapin, des microtransporteurs chargés d'une dose de doxorubicine (un médicament couramment utilisé pour combattre le cancer) jusqu'au foie de l'animal, où le médicament a pu être libéré avec succès. Une première mondiale qui ouvre la voie à d'éventuelles améliorations de la chimio-embolisation, un traitement actuellement utilisé pour combattre le cancer du .

Microtransporteurs en mission

Ces microtransporteurs, appelés « Therapeutic Magnetic Micro Carriers (TMMC) » et développés par Pierre Pouponneau, étudiant au doctorat, sous la direction conjointe des professeurs Jean-Christophe Leroux et Sylvain Martel, sont des particules de polymère biodégradable d'un diamètre de 50 micromètres, soit un peu plus mince qu'un cheveu. Une dose d'agent thérapeutique, la doxorubicine en l'occurrence, ainsi que des nanoparticules magnétiques y sont encapsulés. Ces dernières, agissant comme de minuscules aimants, permettent à un appareil d'imagerie par résonance magnétique adapté de guider les particules à l'intérieur des vaisseaux sanguins jusqu'à un organe ciblé. Durant les expériences, les particules injectées dans le système sanguin ont suivi un parcours contrôlé à l'intérieur de l'artère hépatique jusqu'à un des lobes du foie sélectionné préalablement, où le médicament a pu être libéré progressivement. Les résultats de ces expériences in vivo viennent d'être publiés dans la prestigieuse revue Biomaterials et le brevet qui décrit cette technologie vient d'être émis aux États-Unis.

Le Laboratoire de Nanorobotique, qui vise le développement de nouvelles plateformes médicales interventionnelles, travaille en collaboration avec le Dr Gilles Soulez, radiologiste interventionnel, et son équipe de la plateforme de recherche en imagerie du Centre de recherche du Centre hospitalier de l'Université de Montréal (CRCHUM), afin d'élaborer des protocoles médicaux adaptés à de futures interventions sur l'humain.

Les travaux de l'équipe du Pr Martel et de ses collaborateurs reçoivent le soutien financier des Instituts de recherche en santé du Canada (IRSC) ainsi que du programme des Chaires de recherche du Canada (CRC), de laFondation canadienne pour l'innovation (FCI), du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG), du Fonds québécois de la recherche sur la nature et les technologies (FQRNT) et du Fonds de la recherche en santé du Québec (FRSQ).

À propos de l'École Polytechnique de Montréal

Fondée en 1873, l'École Polytechnique de Montréal est l'un des plus importants établissements d'enseignement et de recherche en génie au Canada. Elle occupe le premier rang au Québec pour le nombre de ses étudiants et l'ampleur de ses activités de recherche. Avec plus de 37 000 diplômés, Polytechnique a formé près de 30 % des membres actuels de l'Ordre des ingénieurs du Québec. L'École donne son enseignement dans 14 spécialités du génie. Elle compte 230 professeurs et plus de 6 700 étudiants. À son budget annuel de fonctionnement qui s'élève à plus de 100 millions de dollars s'ajoute un budget de recherche de 70 millions de dollars.


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MessageSujet: Méthode pour contrer les tumeurs.   Mar 22 Jan 2008 - 14:03



Des billes contrôlées à distance servent d'espions dans les vaisseaux sanguins.







Une équipe d'ingénieurs de l'École polytechnique de Montréal, dirigée par le chercheur Sylvain Martel, fait dans la science-fiction par les temps qui courent. Elle est arrivée l'an dernier à téléguider une bille d'un millimètre et demi dans l'artère carotide d'un porc: une première mondiale. Dans quelques années, un modèle amélioré de cette petite bille (jusqu'à 750 fois plus petite, capable d'entrer dans un capillaire) pourrait naviguer dans le corps humain et, à la manière d'un espion, se faufiler jusqu'à une tumeur et y larguer un médicament. Cette méthode serait beaucoup moins destructrice que la chimiothérapie et plus efficace. «Ça n'a rien à voir avec un jeu vidéo, explique Sylvain Martel. On détermine la carte des vaisseaux sanguin d'un organisme, ce qui nous donne la route à prendre. Ensuite, on la détaille au mouvement près, un peu comme le plan de vol du pilote automatique d'un avion. Sauf que là, il y a des embranchements à tous les deux millimètres.»

L'équipe de chercheur utilise le magnétisme d'un appareil de résonance magnétique pour contrôler les minuscules sphères. D'ici quelques années, quand la technique sera raffinée, un chirurgien pourrait introduire des milliers de nanobilles dans le corps d'un malade, et des spécialistes pourraient les guider vers les capillaires qui alimentent une tumeur, des tissus impossibles à joindre actuellement.


Dernière édition par Denis le Ven 16 Sep 2011 - 11:11, édité 1 fois
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MessageSujet: Re: Méthode pour contrer les tumeurs.   Aujourd'hui à 9:36

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