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 Nanomédicaments et nouvelles molécules.

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Denis
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MessageSujet: Re: Nanomédicaments et nouvelles molécules.    Lun 11 Avr 2016 - 13:57

For more than a decade, biomedical researchers have been looking for better ways to deliver cancer-killing medication directly to tumors in the body. Tiny capsules, called nanoparticles, are now being used to transport chemotherapy medicine through the bloodstream, to the doorstep of cancerous tumors. But figuring out the best way for the particles to get past the tumor's "velvet rope" and enter the tumor is a challenge scientists are still working out. Drexel University researchers believe that the trick to gaining access to the pernicious cellular masses is to give the nanoparticles a new look -- and that dressing to impress will be able to get them past the tumor's biological bouncers.

Targeted cancer therapy is most effective when the medication is released as close as possible to the interior of a tumor, to increase its odds of penetrating and killing off cancerous cells. The challenge that has faced cancer researchers for years is making a delivery vehicle that is sturdy enough to safely get the medication through the bloodstream to tumors -- which is no smooth ride -- but is also lithe enough to squeeze through the tumor's dense extra cellular space -- a matrix stuffed with sugars called hyaluronic acid.

In research recently published in the journal Nano Letters, lead author Hao Cheng, PhD, an assistant professor with an appointment in Drexel's College of Engineering, and affiliation with School of Biomedical Engineering, Science and Health Systems; reports that the way to get past the tumor's front door has everything to do with how the tiny particle is suited up for the journey.

"What we've reported here is a strategy to overcome biological barriers that plague delivery of medication, such as nonvehicle clearance in the bloodstream by the host immune system, and ineffective diffusion in the extracellular matrix of tumor cells," Cheng said. "It's a unique strategy that involves the decoration of nanovehicles with enzymes known to break down hyaluronic acid, which is a main barrier in the extracellular space, and the addition of an extra layer of polyethylene glycol to partially cover the enzymes."

In the paper entitled "Hyaluronidase Embedded in Nanocarrier PEG Shell for Enhanced Tumor Penetration and Highly Efficient Antitumor Efficacy," the group reports that their method is four times more effective at sending nanoparticles into a solid tumor than one of the best strategies currently in use. When cancer medication is loaded in the tiny particle, it has been shown to inhibit the growth of a type of aggressive breast cancer.

The team, which also included researchers Wilbur Bowne, MD, an associate professor in Drexel's College of Medicine; Dimitrios Arhontoulis, an undergraduate in Drexel's School of Biomedical Engineering, Science and Health Systems; lead author Hao Zhou and Zhiyuan Fan, doctoral candidates, Junjie Deng, PhD, postdoctoral researchers, and Pelin Lemons, a graduate student, all in the Materials Science and Engineering Department in the College of Engineering, created its nanoparticle suit by starting with one that is common in this area of cancer research and making some key alterations.

"In the general design of nanoparticles, bioactive molecules -- not limited to enzymes -- were attached on the outermost layer of particles," Cheng said. "These enzymes can degrade the extra cellular matrix and enhance the nanoparticle's ability to penetrate solid tumors."

But in the body, this extra cargo can cause problems. One issue is that attaching enzymes to nanoparticles could cause them to come up short of the tumor and be cleared by the bloodstream before delivering the medication. There's also a chance that the trip through the bloodstream could render the enzymes inert.

To counter these issues and keep the nanoparticles on course, the team decided to add an extra layer that not only protects the precious payload, but also positions the enzymes for maximum impact.

"The novelty of our design is that we partially embedded the hyaluronidase enzymes in a second polyethylene glycol layer to form the outer shell of the nanoparticle," Cheng said. "This design dramatically reduces the enzymes' effect on slowing the particle's circulation and allows enzymes to maintain their function after the particle diffuses into the tumor."

Embedding the enzymes in the layers of polyethylene glycol (PEG) ensures that the nanoparticle's appearance tricks the immune system into leaving it alone during its trip to the tumor, yet and still allows the particle to deal with any hyaluronic acid it encounters on its penetration of the tumor. Other researchers have tested a theory that exposes tumors to the enzymes first, and then to nanoparticles, but this is not nearly as effective as Cheng's method, because the nanoparticles developed at Drexel retain the enzymes through the duration of their diffusion into tumors, minimizing unnecessary hyaluronic acid degradation.

"The degradation of hyaluronic acid removes the barrier for nanoparticles to diffuse and allows them to access more cancer cells," Cheng said. "The enhanced diffusion also increases the accumulation of nanoparticles in tumors, and the more nanoparticles that get into tumors the more effective they are at reducing its size."

As part of the research, the team tested their nanoparticle against competitors that did not have a second layer of polyethylene glycol and ones that did not have the ECM-degrading enzymes. It was no surprise that their nanoparticle performed better in both penetrating tumors and accumulating in the cancerous cells.

"This exciting, novel nanoparticle drug delivery system will improve delivery of anti-cancer agents, enhancing anti-cancer activity to improve patient outcomes," said Bowne. He foresees enormous potential for this strategy in the neoadjuvant and adjuvant setting for a number difficult to treat cancers such as locally advanced breast, pancreatic and mucin-producing gastrointestinal cancers.

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Pour plus d'une décennie, les chercheurs biomédicaux ont été à la recherche de meilleures façons de livrer les médicaments contre le cancer aux tumeurs dans le corps. De minuscules capsules, appelées nanoparticules, sont maintenant utilisés pour le transport de médicaments de chimiothérapie par la circulation sanguine, jusqu'à la porte des tumeurs cancéreuses. Mais trouver la meilleure façon pour les particules d'obtenir de passer "la corde de velours" de la tumeur et d'entrer dans la tumeur est un défi des scientifiques. Les chercheurs de l'Université Drexel croient que l'astuce pour avoir accès aux masses cellulaires pernicieuses est de donner aux nanoparticules un nouveau look - et qu'un nouvel habillage sera en mesure d'impression les bouncers biologiques pour obtenir le droit de passer..

Le traitement ciblé du cancer est plus efficace lorsque le médicament est libéré aussi proche que possible à l'intérieur d'une tumeur pour augmenter ses chances de pénétrer et de tuer les cellules cancéreuses. Le défi qui a confronté les chercheurs sur le cancer depuis des années a été de faire un véhicule de livraison qui est suffisamment solide pour voyager en toute sécurité dans le sang à des tumeurs - ce qui n'est pas gagné d'avance - mais est également assez souple pour se faufiler à travers l'espace plus dense autour de la tumeur - la réponse : Une matrice en peluche avec des sucres appelés acide hyaluronique.

Dans la recherche publiée récemment dans la revue Nano Letters, de l'auteur principal Hao Cheng, PhD,  rapporte que le moyen de passer la porte de la tumeur a tout à voir avec la façon dont la minuscule particule est adapté pour le voyage.

"Ce que nous avons signalé ici est une stratégie pour surmonter les barrières biologiques qui affligent la livraison de médicaments, tels que la clairance du vehicle dans la circulation sanguine par le système immunitaire de l'hôte, et la diffusion inefficace dans la matrice extracellulaire des cellules tumorales", a déclaré Cheng. «C'est une stratégie unique qui implique la décoration de nanovéhicules avec des enzymes connues pour briser l'acide hyaluronique, qui est le principal obstacle dans l'espace extracellulaire, et l'ajout d'une couche supplémentaire de polyéthylène glycol pour couvrir partiellement les enzymes."

Dans le document intitulé «hyaluronidase Incorporé dans des Nano convoyeurs avec PEG pour augmenter la pénétration de la tumeur et avoir un plus grande efficacité antitumorale», le groupe indique que leur méthode est quatre fois plus efficace pour envoyer des nanoparticules dans une tumeur solide que l'une des meilleures stratégies actuellement utilisées. Lorsque les médicaments contre le cancer est chargé dans la petite particule, il a été montré inhiber la croissance d'un type de cancer du sein agressif.

L'équipe a créé un costume à la nanoparticule en commençant par celui qui est commun dans ce domaine de la recherche sur le cancer et en faisant quelques modifications clés.

"Dans la conception générale des nanoparticules, des molécules bioactives - sans s'y limiter, les enzymes - ont été fixés sur la couche la plus externe de particules", a déclaré Cheng. "Ces enzymes peuvent dégrader la matrice extracellulaire et d'améliorer la capacité de la nanoparticule à pénétrer les tumeurs solides."

Mais dans le corps, ce chargement supplémentaire peut causer des problèmes. Un problème est que la fixation des enzymes aux nanoparticules pourrait les amener à se trouver à court de la tumeur et être effacées par la circulation sanguine avant de pouvoir livrer le médicament. Il y a aussi une chance que le voyage à travers la circulation sanguine rende les enzymes inerte.

Pour contrer ces problèmes et de garder les nanoparticules sur le parcours, l'équipe a décidé d'ajouter une couche supplémentaire qui protège non seulement la charge utile précieuse, mais positionne également les enzymes pour un impact maximum.

«L'originalité de notre conception est que nous avons partiellement noyé les enzymes hyaluronidase dans une seconde couche de polyéthylène glycol pour former l'enveloppe extérieure de la nanoparticule", a déclaré Cheng. "Cette conception permet de réduire considérablement l'effet des enzymes sur le ralentissement de la circulation de la particule et permet aux enzymes de conserver leur fonction après que la particule se diffuse dans la tumeur."

L'Incorporation les enzymes dans les couches de polyéthylène glycol (PEG) assure que l'apparence des nanoparticules trompe le système immunitaire en le laissant dépouvu au cours de son voyage vers la tumeur, mais tout en permettant à la particule de traiter avec tout acide hyaluronique qu'elle rencontre dans sa pénétration la tumeur. D'autres chercheurs ont testé une théorie qui expose les tumeurs aux enzymes d'abord, puis à des nanoparticules, mais ceci est loin d'être aussi efficaces que la méthode de Cheng, du fait que les nanoparticules développées à Drexel conservent les enzymes pendant toute la durée de leur diffusion dans les tumeurs, ce qui réduit inutilement la dégradation de l'acide hyaluronique.

"La dégradation de l'acide hyaluronique supprime la barrière pour les nanoparticules pour diffuser et leur permet d'accéder à plus de cellules cancéreuses», a déclaré Cheng. "La diffusion accrue augmente également l'accumulation de nanoparticules dans les tumeurs, et le plus les nanoparticules entrent dans les tumeurs le plus efficaces elles sont sont à réduire sa taille."

Dans le cadre de la recherche, l'équipe a testé leur nanoparticule contre les concurrents qui ne disposent pas d'une seconde couche de polyéthylène glycol et ceux qui ne possèdent pas les enzymes ECM dégradant. Ce ne fut pas surprenant que leur nanoparticule de meilleurs résultats dans les deux tumeurs pénétrants et l'accumulation dans les cellules cancéreuses.

"Ce nouveau système de délivrance de médicament nanoparticulaire passionnant permettra d'améliorer l'administration d'agents anti-cancéreux, cette amélioration de l'activité anti-cancer améliorera les résultats des patients», a déclaré Bowne. Il prévoit un énorme potentiel de cette stratégie dans le cadre de néoadjuvante et de l'adjuvant pour nombre de cancers difficiles à traiter tels que celui du localement avancé, du et les cancers gastro-intestinaux  producteurs de mucine.

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MessageSujet: Re: Nanomédicaments et nouvelles molécules.    Ven 1 Avr 2016 - 22:50

Scientists have discovered why a curable type of children's brain tumor is so responsive to chemotherapy -- paving the way to improve treatment of tumors that are harder to tackle, according to research by a Cancer Research UK scientist published in Cancer Cell.

This study shows that a curable type of brain tumor in children -- called WNT medulloblastoma -- grows 'leaky' blood vessels that allow much higher than normal levels of chemotherapy drugs to reach the cancer cells.

Healthy blood vessels in the brain can filter potentially damaging molecules and prevent them from reaching brain tissue. But this can also restricts drugs from reaching tumor cells in the brain.

But in a tumor with leaky blood vessels, like certain types of medulloblastoma, these molecules cannot be kept out.

Understanding why curable tumors are easier to treat could help find more effective treatments for less curable types of medulloblastoma. For these patients, researchers think they might be able to turn this barrier off and make the tumors more responsive to chemotherapy.

Professor Richard Gilbertson, lead author who has recently joined Cancer Research UK's Cambridge Institute, said: "This research is exciting because it means that as well as finding kinder treatments for a curable type of brain tumor, we may also be able to manipulate brain tumors that are difficult to treat successfully to make them more responsive to treatment.

"This could make chemotherapy even more effective and reduce the amount of radiation that we give to children. This would mean fewer long term side effects for children later in life which is something we're always working towards."

Professor Pamela Kearns, Cancer Research UK's children's cancers expert, said: "This research gives us valuable insight into why some brain tumors respond better to chemotherapy than others. While cancer survival overall has doubled over the past 40 years, treatments for brain tumors have seen much slower progress. And brain tumors in children remain a major challenge.

"Cancer Research UK have made these challenges areas of priority and set up a specific Kids & Teens campaign to increase the investment in research focussed on children's cancers. More research is needed to help us find ways to diagnose and treat the disease earlier and develop more effective treatments that have less of the long term side effects that can have a major impact throughout a child's adult life."


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Les scientifiques ont découvert pourquoi un type de  tumeur au cerveau des enfants est si sensible à la chimiothérapie - ouvrant la voie pour améliorer le traitement des tumeurs qui sont plus difficiles à aborder, selon une étude menée par un scientifique Cancer Research UK publié dans Cancer Cell.

Cette étude montre qu'un type guérissable de tumeur cérébrale chez les enfants - appelée médulloblastome WNT - fait croitre des vaisseaux sanguins qui fuient '' qui permettent des niveaux beaucoup plus élevé que les niveaux normaux de médicaments de chimiothérapieà atteindre les cellules cancéreuses.

les vaisseaux sanguins sains dans le cerveau peuvent filtrer potentiellement endommager les molécules et les empêcher d'atteindre le tissu cérébral. Mais cela peut aussi restreint les médicaments d'atteindre les cellules tumorales dans le cerveau.

Mais dans une tumeur avec des vaisseaux sanguins qui fuient, comme certains types de médulloblastome, ces molécules ne peuvent pas être tenus à l'écart.

Comprendre pourquoi ces tumeurs curables sont plus faciles à traiter pourraient aider à trouver des traitements plus efficaces pour les types moins curables de médulloblastome. Pour ces patients, les chercheurs pensent qu'ils pourraient être en mesure de contourner cette barrière au large et de rendre les tumeurs plus sensibles à la chimiothérapie.

Le professeur Richard Gilbertson, auteur principal qui a récemment rejoint Cambridge Institute Cancer Research UK, a déclaré: "Cette recherche est passionnante car cela signifie que, ainsi que la découverte de traitements pour un type guérissable de tumeur du cerveau, nous pouvons aussi être en mesure de manipuler les tumeurs cérébrales qui sont difficiles à traiter avec succès pour les rendre plus sensibles au traitement.

"Cela pourrait rendre la chimiothérapie encore plus efficace et réduire la quantité de rayonnement que nous donnons aux enfants. Cela signifie moins d'effets secondaires à long terme pour les enfants et plus tardivement dans leur vie, ce qui est quelque chose que nous cherchons toujours à atteindre."

Le Professeur Pamela Kearns, expert des cancers de l'enfant de Cancer Research UK, a déclaré: «Cette recherche nous donne des informations précieuses sur pourquoi certaines tumeurs cérébrales réagissent mieux à la chimiothérapie que d'autres Alors que la survie de l'ensemble des cancers a doublé au cours des 40 dernières années, les traitements pour les tumeurs du cerveau ont vu. des progrès beaucoup plus lents. Et le cancer du cerveau chez les enfants restent un défi majeur.

"Cancer Research UK a fait de ces défis domaines sa priorité et va mettre en place une campagne spécifique pour les enfants et les ados pour accroître l'investissement dans la recherche axée sur les cancers de l'enfant. Plus de recherche est nécessaire pour nous aider à trouver des moyens pour diagnostiquer et traiter la maladie plus tôt et pour développer plus des traitements efficaces qui ont moins d'effets secondaires à long terme qui peuvent avoir un impact majeur tout au long de la vie adulte d'un enfant ».











A new hybrid molecule developed in the lab at the NYU Tandon School of Engineering shows promise for treating breast cancer by serving as a "shipping container" for cytotoxic -- or cell-destroying -- chemotherapeutic agents. The protein/polymer-gold nanoparticle (P-GNP) composite can load up with these drugs, carry them to malignant cells, and unload them where they can do the most damage with the least amount of harm to the patient.

The hybrid molecule enhances small-molecule loading, sustained release, and increased uptake in breast cancer cells. It is also relatively easy to synthesize. It was developed by Jin Kim Montclare--an associate professor in the Department of Chemical and Biomolecular Engineering at NYU Tandon and an affiliate professor of Chemistry at NYU and Biochemistry at SUNY Downstate--along with collaborators at the Department of Biology at Brooklyn College and Graduate Center of the City University of New York.

Montclare explained that these abilities make the P-GNP vehicle unique among hybrids. "The protein component has been exclusively developed in our lab; no one else has made such constructs," she said. These protein polymers possess the unique ability to self-assemble in a temperature-sensitive manner while also exhibiting the ability to encapsulate small molecules.

As published in the Journal of Nanomedicine & Nanotechnology, the team performed tests with in vitro samples of the MCF-7 breast cancer cell line, using the anti-inflammatory compound curcumin, shown experimentally to inhibit cancer cell growth when applied directly to a tumor, as the chemotherapy agent. When compared to the protein polymers alone, the P-GNP hybrid demonstrated a greater than seven-fold increase in curcumin binding, a nearly 50 percent slower release profile, and more than two-fold increase in cellular uptake of curcumin.

This is an important achievement, given the difficulty in delivering chemotherapeutic compounds to their targets because such agents tend to be hydrophobic, meaning they don't dissolve easily in water. And the more potent they are, the more hydrophobic they tend to be, said Montclare, who recently received the "Rising Star Award" from the American Chemical Society's Women Chemist Committee.

"The P-GNPs are able to solubilize the hydrophobic small molecule through both the protein domain itself, and the gold nanoparticles. Thus, P-GNP can carry higher payloads, enabling it to deliver more drug," she said.

She also found an easier way to build these hybrid molecules. Most literature describes a process involving high temperatures and pressures, and harsh chemistry. But Montclare is able to synthesize P-GNP in one operation thanks to histidine tags, which, she said, are "responsible for 'templating' the GNPs, making the synthesis a possibility under ambient temperature and pressure. So we do it all at once because the protein itself crystallizes the gold right from a solution of gold salts to generate GNP right on the end of the protein polymer."

The next step is to observe efficacy by injecting P-GNP complexes directly into a variety of mouse cancer models. Montclare said human testing of P-GNP is still years away.


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Une nouvelle molécule hybride développée dans le laboratoire à l'École Tandon NYU of Engineering est prometteuse pour le traitement du cancer du en se servant de "conteneur d'expédition" pour des agents chimiothérapeuthiques ou cytotoxiques -  destructifs de cellules. La nanoparticule protéine / polymère-or (P-GNP) composite peut se charger avec ces médicaments, les transporter à des cellules malignes, et les décharger où elles peuvent faire le plus de dégâts avec moins d'effets néfastes pour le patient.

La molécule hybride augmente le chargement de petites molécules, une libération prolongée et une augmentation de l'absorption dans les cellules cancéreuses du sein. Il est également relativement facile à synthétiser. Il a été développé par Jin Kim Montclare - professeur agrégé au Département de chimie et de génie biomoléculaire à NYU Tandon et professeur affilié de chimie à NYU et de biochimie à SUNY Downstate - avec des collaborateurs au Département de biologie de Brooklyn College et Graduate Center de la City University de New York.

Montclare a expliqué que ces capacités rendent le véhicule P-GNP unique parmi les hybrides. "Le composant protéique a été exclusivement développé dans notre laboratoire, personne d'autre n'a fait de telles constructions," dit-elle. Ces polymères de protéines possèdent la capacité unique de s'auto-assembler de manière sensible à la température, tout en présentant la capacité d'encapsuler des petites molécules.

Tel que publié dans le Journal of Nanomedicine et nanotechnologies, l'équipe a effectué des essais avec des échantillons in vitro de la  lignée cellulaire de cancer du sein MCF-7, en utilisant la curcumine composé anti-inflammatoire, démontré expérimentalement pour inhiber la croissance des cellules cancéreuses lorsqu'elle est appliquée directement à une tumeur, comme agent de chimiothérapie. Par rapport aux seuls polymères protéiques, l'hybride P-GNP a démontré une augmentation de plus de sept fois dans la curcumine de liaison, un profil de libération de près de 50 pour cent plus lent, et plus de deux fois plus de l'absorption cellulaire de la curcumine.

Ceci est un accomplissement important, compte tenu de la difficulté à fournir des composés chimiothérapeutiques à leurs cibles parce que ces agents ont tendance à être hydrophobes, ce qui signifie qu'ils ne se dissolvent pas facilement dans l'eau. Et le plus puissant, ils sont, plus hydrophobes, ils ont tendance à être, dit Montclare, qui a récemment reçu le «Rising Star Award" du Comité des femmes Chimiste de l'American Chemical Society.

"Les P-GNP sont capables de solubiliser la petite molécule hydrophobe à la fois le domaine de la protéine elle-même, et les nanoparticules d'or. Ainsi, P-GNP peut transporter des charges plus élevées, ce qui lui permet de livrer plus de médicament," dit-elle.

Elle a également trouvé un moyen plus facile de construire ces molécules hybrides. La plupart de la littérature décrit un processus impliquant des températures et des pressions élevées, et de la chimie dure. Mais Montclare est capable de synthétiser P-GNP en une seule opération grâce à des balises histidine, qui, dit-elle, sont responsables de 'templating' les PNPs, ce qui rend la synthèse possible sous température et pression ambiantes. Nous faisons donc tout à la fois parce que la protéine se cristallise l'or provenant d'une solution de sels d'or pour générer le GNP  sur l'extrémité du polymère protéique ».

L'étape suivante consiste à observer l'efficacité en injectant des complexes P-GNP directement dans une variété de modèles de cancer de la souris. Montclare dit que le test humain de P-GNP est encore loin.

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MessageSujet: Re: Nanomédicaments et nouvelles molécules.    Mer 3 Fév 2016 - 13:01

Cervical cancer is one of the most common cancers among women worldwide. Current standards of care for cervical cancer includes surgery, radiation, and chemotherapy. Conventional chemotherapy fails to elicit therapeutic responses and causes severe systemic toxicity. Thus, developing a natural product based, safe treatment modality would be a highly viable option. Curcumin (CUR) is a well-known natural compound, which exhibits excellent anti-cancer potential by regulating many proliferative, oncogenic, and chemo-resistance associated genes/proteins. However, due to rapid degradation and poor bioavailability, its translational and clinical use has been limited. To improve these clinically relevant parameters, we report a poly(lactic-co-glycolic acid) based curcumin nanoparticle formulation (Nano-CUR). This study demonstrates that in comparison to free CUR, Nano-CUR effectively inhibits cell growth, induces apoptosis, and arrests the cell cycle in cervical cancer cell lines. Nano-CUR treatment modulated entities such as miRNAs, transcription factors, and proteins associated with carcinogenesis. Moreover, Nano-CUR effectively reduced the tumor burden in a pre-clinical orthotopic mouse model of cervical cancer by decreasing oncogenic miRNA-21, suppressing nuclear β-catenin, and abrogating expression of E6/E7 HPV oncoproteins including smoking compound benzo[a]pyrene (BaP) induced E6/E7 and IL-6 expression. These superior pre-clinical data suggest that Nano-CUR may be an effective therapeutic modality for cervical cancer.

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Le cancer du col de l'utérus est l'un des cancers les plus fréquents chez les femmes à travers le monde. Les normes actuelles de soins pour le cancer du col utérin comprennent la chirurgie, la radiothérapie et la chimiothérapie. la chimiothérapie conventionnelle ne parvient pas à obtenir des réponses thérapeutiques et provoque une toxicité systémique grave. Ainsi, élaborer une modalité de traitement à base de produit naturel serait une option très viable. La curcumine (CUR) est un composé naturel bien connu, qui présente un excellent potentiel anti-cancer par la régulation de nombreuses protéines prolifératives, oncogènes, et chimio-résistantes associées aux gènes. Cependant, en raison de la dégradation rapide et une faible biodisponibilité, son utilisation clinique et translationnelle a été limitée.

Pour améliorer ces paramètres cliniquement pertinents, nous rapportons une formulation (acide lactique-co-glycolique) de nanoparticules de curcumine (Nano-CUR). Cette étude montre que, par rapport à des nanos sans CUR , les Nano avec CUR inhibent efficacement la croissance de la cellule, induisent l'apoptose, et arrêtent le cycle cellulaire dans les lignées cellulaires du cancer du col de l'utérus. Le traitement nano-CUR modulent des entités telles que des miARNs, les facteurs de transcription et des protéines associées à la carcinogenèse. En outre, les Nano-CUR réduisent efficacement la charge tumorale dans un modèle de souris orthotopique pré-clinique du cancer du col en diminuant les miARN-21 oncogènes, supprimant la β-caténine nucléaire, et abrogeant expression des oncoprotéines E6 / E7 HPV notamment composé de benzo [a] pyrène (BaP) induite par E6 / E7 et l'expression de IL-6. Ces données pré-cliniques supérieures suggèrent que Nano-CUR peut être une modalité thérapeutique efficace contre le cancer du col utérin.

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MessageSujet: Re: Nanomédicaments et nouvelles molécules.    Mer 28 Mai 2014 - 12:57

Biomedical engineering researchers have developed daisy-shaped, nanoscale structures that are made predominantly of anti-cancer drugs and are capable of introducing a "cocktail" of multiple drugs into cancer cells. The researchers are all part the joint biomedical engineering program at North Carolina State University and the University of North Carolina at Chapel Hill.

"We found that this technique was much better than conventional drug-delivery techniques at inhibiting the growth of lung cancer tumors in mice," says Dr. Zhen Gu, senior author of the paper and an assistant professor in the joint biomedical engineering program. "And based on in vitro tests in nine different cell lines, the technique is also promising for use against leukemia, breast, prostate, liver, ovarian and brain cancers."

To make the "nanodaisies," the researchers begin with a solution that contains a polymer called polyethylene glycol (PEG). The PEG forms long strands that have much shorter strands branching off to either side. Researchers directly link the anti-cancer drug camptothecin (CPT) onto the shorter strands and introduce the anti-cancer drug doxorubicin (Dox) into the solution.

PEG is hydrophilic, meaning it likes water. CPT and Dox are hydrophobic, meaning they don't like water. As a result, the CPT and Dox cluster together in the solution, wrapping the PEG around themselves. This results in a daisy-shaped drug cocktail, only 50 nanometers in diameter, which can be injected into a cancer patient.

Once injected, the nanodaisies float through the bloodstream until they are absorbed by cancer cells. In fact, one of the reasons the researchers chose to use PEG is because it has chemical properties that prolong the life of the drugs in the bloodstream.

Once in a cancer cell, the drugs are released. "Both drugs attack the cell's nucleus, but via different mechanisms," says Dr. Wanyi Tai, lead author and a former postdoctoral researcher in Gu's lab.

"Combined, the drugs are more effective than either drug is by itself," Gu says. "We are very optimistic about this technique and are hoping to begin pre-clinical testing in the near future."


Des chercheurs en génie biomédical ont développé des structures nanométriques en forme de marguerite qui sont faites principalement de médicaments anti- cancer et sont capables d'introduire un «cocktail» de plusieurs médicaments dans les cellules cancéreuses. Ces chercheurs font partie du programme de génie biomédical joint à l'Université d'État de Caroline du Nord et de l'Université de Caroline du Nord à Chapel Hill.

" Nous avons constaté que cette technique était beaucoup mieux que les techniques de délivrance de médicaments traditionnels pour inhiber la croissance de tumeurs du cancer du poumon chez la souris », explique le Dr Zhen Gu, auteur principal de l'article et professeur adjoint dans le programme de génie biomédical commune." Et sur la base de tests in vitro à neuf lignées cellulaires différentes, la technique est également prometteuse pour une utilisation contre la leucémie, le cancer du sein, de la prostate, du foie, les cancers des ovaires et du cerveau . "

Pour faire les "nanodaisies", les chercheurs commencent avec une solution qui contient un polymère appelé polyéthylène glycol (PEG). Le PEG forme de longs filaments qui ont beaucoup plus courts brins bifurquant de chaque côté . Les chercheurs relient directement le médicament anticancéreux camptothécine ( CPT ) sur les brins courts et introduire le médicament anticancéreux doxorubicine ( Dox ) dans la solution.

PEG est hydrophile, ce qui signifie qu'il aime l'eau. CPT et Dox sont hydrophobes, ce qui signifie qu'ils n'aiment pas l'eau. En conséquence, le CPT et le Dox ensemble dans la solution, font l'enroulement de la PEG autour d'eux. Il en résulte un cocktail de médicaments en forme de marguerite, de 50 nanomètres de diamètre, qui peut être injecté dans un patient atteint de cancer .

Une fois injecté , les nanodaisies flottent dans le courant sanguin jusqu'à ce qu'ils soient absorbés par les cellules cancéreuses. En fait, une des raisons pour lesquelles les chercheurs ont choisi d'utiliser le PEG , c'est parce qu'il a des propriétés chimiques qui prolongent la durée de vie des médicaments dans le sang.

Une fois dans la cellule cancéreuse, les médicaments sont libérés." Les deux médicaments attaquent le noyau de la cellule , mais par des mécanismes différents" explique le Dr Wanyi Tai , auteur principal et un ancien chercheur post-doctoral dans le laboratoire de Gu.

"Ensemble, les médicaments sont plus efficaces que n'importe quel médicament est par lui-même », dit Gu . «Nous sommes très optimistes quant à cette technique et nous espérons commencer les essais pré-cliniques dans un proche avenir ."

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MessageSujet: Re: Nanomédicaments et nouvelles molécules.    Mar 22 Avr 2014 - 11:11

it's a familiar trope in science fiction: In enemy territory, activate your cloaking device. And real-world viruses use similar tactics to make themselves invisible to the immune system. Now scientists at Harvard's Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering have mimicked these viral tactics to build the first DNA nanodevices that survive the body's immune defenses.

The results pave the way for smart DNA nanorobots that could use logic to diagnose cancer earlier and more accurately than doctors can today; target drugs to tumors, or even manufacture drugs on the spot to cripple cancer, the researchers report in the April 22 online issue of ACS Nano.

"We're mimicking virus functionality to eventually build therapeutics that specifically target cells," said Wyss Institute Core Faculty member William Shih, Ph.D., the paper's senior author. Shih is also an Associate Professor of Biological Chemistry and Molecular Pharmacology at Harvard Medical School and Associate Professor of Cancer Biology at the Dana-Farber Cancer Institute.

The same cloaking strategy could also be used to make artificial microscopic containers called protocells that could act as biosensors to detect pathogens in food or toxic chemicals in drinking water.

DNA is well known for carrying genetic information, but Shih and other bioengineers are using it instead as a building material. To do this, they use DNA origami -- a method Shih helped extend from 2D to 3D. In this method, scientists take a long strand of DNA and program it to fold into specific shapes, much as a single sheet of paper is folded to create various shapes in the traditional Japanese art.

Shih's team assembles these shapes to build DNA nanoscale devices that might one day be as complex as the molecular machinery found in cells. For example, they are developing methods to build DNA into tiny robots that sense their environment, calculate how to respond, then carry out a useful task, such as performing a chemical reaction or generating mechanical force or movement.

Such DNA nanorobots may themselves sound like science fiction, but they already exist. In 2012 Wyss Institute researchers reported in Science that they had built a nanorobot that uses logic to detect a target cell, then reveals an antibody that activates a "suicide switch" in leukemia or lymphoma cells.

For a DNA nanodevice to successfully diagnose or treat disease, it must survive the body's defenses long enough to do its job. But Shih's team discovered that DNA nanodevices injected into the bloodstream of mice are quickly digested.

"That led us to ask, 'How could we protect our particles from getting chewed up?'" Shih said.

Nature inspired the solution. The scientists designed their nanodevices to mimic a type of virus that protects its genome by enclosing it in a solid protein case, then layering on an oily coating identical to that in membranes that surround living cells. That coating, or envelope, contains a double layer (bilayer) of phospholipid that helps the viruses evade the immune system and delivers them to the cell interior.

"We suspected that a virus-like envelope around our particles could solve our problem," Shih said.

To coat DNA nanodevices with phospholipid, Steve Perrault, Ph.D., a Wyss Institute Technology Development fellow in Shih's group and the paper's lead author, first folded DNA into a virus-sized octahedron. Then, he took advantage of the precision-design capabilities of DNA nanotechnology, building in handles to hang lipids, which in turn directed the assembly of a single bilayer membrane surrounding the octahedron.

Under an electron microscope, the coated nanodevices closely resembled an enveloped virus.

Perrault then demonstrated that the new nanodevices survived in the body. He did that by loading them with fluorescent dye, injecting them into mice, and using whole-body imaging to see what parts of the mouse glowed.

Just the bladder glowed in mice that received uncoated nanodevices, which meant that the animals broke them down quickly and were ready to excrete their contents. But the animals' entire body glowed for hours when they received the new, coated nanodevices. This showed that nanodevices remained in the bloodstream as long as effective drugs do.

The coated devices also evade the immune system. Levels of two immune-activating molecules were at least 100-fold lower in mice treated with coated nanodevices as opposed to uncoated nanodevices.

In the future, cloaked nanorobots could activate the immune system to fight cancer or suppress the immune system to help transplanted tissue become established.

"Activating the immune response could be useful clinically or it might be something to avoid," Perrault said. "The main point is that we can control it."

"Patients with cancer and other diseases would benefit enormously from precise, molecular-scale tools to simultaneously diagnose and treat diseased tissues, and making DNA nanoparticles last in the body is a huge step in that direction," said Wyss Institute Founding Director Don Ingber, M.D., Ph.D.

This work was funded by the National Institutes of Health, the U.S. Army Research Laboratory's Army Research Office, and the Wyss Institute at Harvard University.

Video: http://vimeo.com/91950046

c'est un sujet familier dans la science-fiction : En territoire ennemi, activer votre dispositif de dissimulation. Et les virus dans le monde réel utilisent des tactiques semblables pour se rendre invisible pour le système immunitaire. Maintenant, les scientifiques à l'Institut Wyss de Harvard pour le génie biologique ont imité ces tactiques virales pour construire les premiers nano-dispositifs d'ADN qui survivent aux défenses immunitaires de l'organisme.

Les résultats ouvrent la voie à des nanorobots d'ADN intelligents qui pourraient utiliser la logique pour diagnostiquer le cancer plus tôt et avec plus de précision que les médecins ne le peuvent aujourd'hui; cibler les tumeurs avec des médicaments, ou même fabriquer des médicaments sur place pour paralyser le cancer.

«Nous imitons la fonctionnalité du virus pour construire éventuellement des thérapeutiques qui ciblent spécifiquement les cellules " a déclaré William Shih.

La même stratégie de dissimulation pourrait également être utilisé pour fabriquer des récipients artificiels microscopiques appelés protocellules qui pourraient agir comme biocapteurs pour détecter les agents pathogènes dans les aliments ou les produits chimiques toxiques dans l'eau potable.

L'ADN est bien connu pour la réalisation de l'information génétique, mais Shih et autres bio-ingénieurs l'utilisent plutôt comme un matériau de construction. Pour ce faire , ils utilisent l'ADN origami - une méthode que Shih a permis d'étendre de la 2D à la 3D. Dans cette méthode, les scientifiques prennent un long brin d'ADN et le programme pour se plier dans des formes spécifiques, un peu comme une seule feuille de papier est pliée pour créer différentes formes dans l'art traditionnel japonais .

L'équipe de Shih assemble ces formes pour construire des dispositifs à l'échelle nanométrique ADN qui pourraient un jour être aussi complexe que la machinerie moléculaire présente dans les cellules . Par exemple , ils développent des méthodes pour construire l'ADN dans des robots minuscules qui détectent leur environnement , calculer comment réagir , puis effectuer une tâche utile, comme la réalisation d' une réaction chimique ou générer une force mécanique ou mouvement .

Ces nanorobots d'ADN peuvent ressembler à de la science-fiction , mais ils existent déjà . En 2012, des chercheurs de l'Institut Wyss ont signalés dans la revue science qu'ils avaient construit un nanorobot qui utilise la logique pour détecter une cellule cible, puis révèle un anticorps qui active un " commutateur de suicide " dans les cellules de leucémie ou de lymphome .

Pour qu'un nanodispositif d'ADN puisse avec succès diagnostiquer ou traiter la maladie, il doit survivre aux défenses de l'organisme assez longtemps pour faire son travail. Mais l'équipe de Shih a découvert que des nano-dispositifs d'ADN injectés dans la circulation sanguine de souris sont rapidement digérés.

" Cela nous a conduit à demander:« Comment pourrions-nous protéger nos particules de se faire mâcher ? », a Dit Shih .

La nature a inspiré la solution. Les scientifiques ont conçu leurs nano-dispositifs pour imiter un type de virus qui protège son génome en l'enfermant dans une sorte de protéine solide, alors la superposition sur un revêtement gras identique à celle dans les membranes qui entourent les cellules vivantes. Ce revêtement, ou enveloppe, contient une double couche de phospholipides qui aide les virus à échapper au système immunitaire et à les livrer à l' intérieur de la cellule .

"Nous supposions que d'une enveloppe coome celle des virus autour de nos particules pourrait résoudre notre problème », a déclaré Shih .

Pour enrober les nanocomposants d'ADN avec des phospholipides, Steve Perrault, a d'abord plié l'adn en un octaèdre de la taille d'un virus. Puis , il a profité des capacités de précision de conception de nanotechnologie de l'ADN, la construction de poignées pour accrocher des lipides, qui à son tour permis l'assemblage d'une membrane bicouche unique entourant l'octaèdre .

Sous un microscope électronique , les nano-dispositifs enrobés ressemblaient beaucoup à un virus enveloppé .

Perrault a ensuite démontré que les nouveaux nano-dispositifs ont survécu dans le corps . Il l'a fait en les chargeant avec un colorant fluorescent , les injectant à des souris , et en utilisant l'imagerie du corps entier pour voir quelles parties de la souris brillaient .

Juste la vessie brillait chez les souris qui ont reçu des nano-dispositifs non couchés, ce qui signifie que les animaux eux les ont brisé rapidement et étaient prêts à excréter leur contenu. Mais tout le corps de l'animal brillait pendant des heures quand ils ont reçu les nouveaux nano-dispositifs, revêtus. Cela montre que les nanocomposants sont restés dans le sang, aussi longtemps que des médicaments efficaces le font.

Les dispositifs revêtus échappent également à le système immunitaire. Les niveaux de deux molécules immuno- activation étaient au moins 100 fois plus faible chez les souris traitées avec nanodispositifs enrobés par opposition à la nano-dispositifs non revêtus.

Dans l'avenir, les nanorobots invisibles pourraient activer le système immunitaire pour combattre le cancer ou supprimer le système immunitaire pour aider le tissu transplanté à s'établir.

«L'activation de la réponse immunitaire pourrait être utile sur le plan clinique ou il pourrait être quelque chose à éviter ", a déclaré Perrault . " Le point principal est que nous ne pouvons pas contrôler cet aspect. "

«Les patients atteints de cancer et d'autres maladies bénéficieraient énormément d'outils de précision à l'échelle moléculaire pour diagnostiquer simultanément et pour traiter les tissus malades , et la fabrication de nanoparticules d'ADN dans le corps est un grand pas dans cette direction », a déclaré Don Ingber, directeur de l'institut.

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MessageSujet: Re: Nanomédicaments et nouvelles molécules.    Lun 6 Jan 2014 - 11:04

Patrick Couvreur, chercheur au CNRS, place beaucoup d'espoirs dans ces nanomédicaments, si petits qu'ils ne sont pas bloqués par les sentinelles du foie.

De l'infiniment petit pourraient naître d'immenses espoirs. Les nanomédicaments, 70 fois plus petits qu'un globule rouge, renferment un produit classique qui permet de guérir le cancer. A cette échelle, les sentinelles du foie – les macrophages – ne les rejettent plus. "Elles se concentrent au niveau du foie, libèrent le médicament anticancéreux et guérissent la tumeur du foie", explique Patrick Couvreur, chercheur au CNRS - Université Paris sud. Ces médicaments sont si petits que seul le microscope permet d'étudier leur efficacité sur les cellules humaines et surtout, d'en comprendre le fonctionnement.

Tout débute en 1977. Alors chercheur en pharmacie, Patrick Couvreur imagine qu'en réduisant à l'extrême la dimension des médicaments, ils seront beaucoup plus efficaces. Quelque 36 années plus tard, il tient dans un flacon un milliard de petites gélules, "des nanoparticules qui encapsulent des médicaments anticancéreux". Il tente maintenant de s'attaquer à d'autres types de cancer. Selon lui, "des cancers qui ne peuvent pas être traités par l'arsenal thérapeutique traditionnel pourront être guéris par des nanomédicaments. Encore faut-il obtenir le concours de l'industrie pharmaceutique qui, pour le moment, ne semble guère intéressée.

vidéo :

http://www.francetvinfo.fr/sante/video-la-nanotechnologie-nouvelle-arme-contre-le-cancer_497716.html

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MessageSujet: Re: Nanomédicaments et nouvelles molécules.    Sam 10 Aoû 2013 - 9:10

Aug. 10, 2013 — A unique nanoscale drug that can carry a variety of weapons and sneak into cancer cells to break them down from the inside has a new component: a protein that stimulates the immune system to attack HER2-positive breast cancer cells.

The research team developing the drug -- led by scientists at the Nanomedicine Research Center, part of the Maxine Dunitz Neurosurgical Institute in the Department of Neurosurgery at Cedars-Sinai Medical Center -- conducted the study in laboratory mice with implanted human breast cancer cells. Mice receiving the drug lived significantly longer than untreated counterparts and those receiving only certain components of the drug, according to a recent article in the Journal of Controlled Release.

Researchers from the Samuel Oschin Comprehensive Cancer Institute at Cedars-Sinai, the Division of Surgical Oncology at UCLA, and the Molecular Biology Institute at UCLA also participated in the study.

Unlike other drugs that target cancer cells from the outside, often injuring normal cells as a side effect, this therapy consists of multiple drugs chemically bonded to a "nanoplatform" that functions as a transport vehicle.

HER2-positive cancers -- making up 25 to 30 percent of breast and ovarian cancers -- tend to be more aggressive and less responsive to treatment than others because the overactive HER2 gene makes excessive amounts of a protein that promotes cancer growth. One commonly used drug, Herceptin (trastuzumab), often is effective for a while, but many tumors become resistant within the first year of treatment and the drug can injure normal organs it contacts.

But Herceptin is an antibody to the HER2 gene -- it naturally seeks out this protein -- so the research team used key parts of Herceptin to guide the nanodrug into HER2-positive cancer cells.

"We genetically prepared a new 'fusion gene' that consists of an immune-stimulating protein, interleukin-2, and a gene of Herceptin," said Julia Y. Ljubimova, MD, PhD, professor of neurosurgery and biomedical sciences and director of the Nanomedicine Research Center. "IL-2 activates a variety of immune cells but is not stable in blood plasma and does not home specifically to tumor cells. By attaching the new fusion antibody to the nanoplatform, we were able to deliver Herceptin directly to HER2-positive cancer cells, at the same time transporting IL-2 to the tumor site to stimulate the immune system. Attaching IL-2 to the platform helped stabilize the protein and allowed us to double the dosage that could be delivered to the tumor."

Ljubimova led the study with Manuel Penichet, MD, PhD, associate professor of surgery, microbiology, immunology and molecular genetics at the University of California, Los Angeles, David Geffen School of Medicine. Ljubimova said the UCLA collaborators developed the fusion gene, and Cedars-Sinai chemists Eggehard Holler, PhD, professor in the Department of Neurosurgery, and Hui Ding, PhD, assistant professor, performed the technically difficult task of attaching it to the nanoplatform. Ding is the journal article's first author.

The researchers also attached other components, such as molecules to block a protein (laminin-411) that cancer cells need to make new blood vessels for growth.

The nanodrug, Polycefin, is in an emerging class called nanobiopolymeric conjugates, nanoconjugates or nanobioconjugates. They are the latest evolution of molecular drugs designed to slow or stop cancers by blocking them in multiple ways. Polycefin is intended to slow their growth by entering cells and altering defined targets. The new version also stimulates the immune system to further weaken cancers.

"We believe this is the first time a drug has been designed for nano-immunology anti-cancer treatment," Ljubimova said.

Bioconjugates are drugs that contain chemical "modules" attached (conjugated) to a delivery vehicle by strong chemical bonds. The nanoconjugate exists as a single chemical unit, and the tight bonds prevent the components from getting damaged or separated in tissues or blood plasma during transit. With inventive drug engineering, the anti-tumor components activate inside tumor cells.

"More study is needed to confirm our findings, improve the effectiveness of this approach and shed light on the anti-cancer mechanisms at work, but it appears that the nanobioconjugate may represent a new generation of cancer therapeutics in which we launch a multipronged attack that directly kills cancer cells, blocks the growth of cancer-supporting blood vessels and stimulates a powerful antitumor immune response," Ljubimova said, adding that this and previous animal studies have found the nanodrug to be a safe and efficient delivery platform.

Nano researchers manipulate substances and materials at the atomic level, generally working with substances smaller than 100 nanometers. Cedars-Sinai's nanoconjugate is estimated to be about 27 nanometers wide. A human hair is 80,000 to 100,000 nanometers wide.


---


10 août 2013 - Un médicament nanométrique unique qui peut mener à une variété d'armes et de se faufiler dans les cellules cancéreuses pour les briser de l'intérieur a une nouvelle composante: une protéine qui stimule le système immunitaire à attaquer les cellules cancéreuses du sein HER2-positif.

L'équipe de recherche développement du médicament a mené l'étude chez les souris de laboratoire avec des cellules de cancer du . Les souris recevant le médicament vivent significativement plus longtemps que celles non-traitées et celles recevant certains composants de médicament selon un article récent au "Journal of Controlled Release".

Contrairement à d'autres médicaments qui ciblent les cellules cancéreuses de l'extérieur, qui s'attaquent aux cellules normales aussi et ont des effets secondaires, cette thérapie se compose de plusieurs médicaments chimiquement liés à une "nanoplatforme" qui fonctionne comme un véhicule de transport.

Les cancers HER2-positives - qui constituent 25 à 30 pour cent des cancers du sein et de l' - ont tendance à être plus agressifs et moins sensibles au traitement que les autres parce que le gène HER2 hyperactif fait des quantités excessives d'une protéine qui favorise la croissance du cancer. Un médicament couramment utilisé, Herceptin (trastuzumab), est souvent efficace pendant un certain temps, mais de nombreuses tumeurs deviennent résistantes à l'intérieur de la première année de traitement et le médicament peut blesser les organes normaux.

Mais Herceptin est un anticorps dirigé contre le gène HER2 - il cherche naturellement cette protéine - l'équipe de recherche a utilisé des éléments clés de Herceptin pour guider le nanomédicament dans les cellules cancéreuses HER2-positives.

«Nous avons préparé génétiquement un nouveau« gène de fusion »qui se compose d'une protéine de stimulation immunitaire, l'interleukine-2, et un gène d'Herceptin", a déclaré Julia Y. Ljubimova. "IL-2 active une variété de cellules du système immunitaire, mais n'est pas stable dans le plasma sanguin et ne se loge pas spécifiquement dans les cellules tumorales. Par l'apposition du nouvel anticorps de fusion à la nanoplatform, nous avons pu livrer Herceptin directement aux cellules cancéreuses HER2-positives, en même temps que transporter IL-2 dans le site tumoral pour stimuler le système immunitaire. LA fixation IL-2 à la plate-forme a permis de stabiliser la protéine et nous a permis de doubler la dose pouvant être envoyées sur la tumeur ".

Ljubimova a dirigé l'étude avec Manuel Penichet. Ljubimova a déclaré que les collaborateurs UCLA ont développé le gène de fusion avec Eggehard Holler et effectué la tâche techniquement difficile de la fixer à la nanoplatform. Ding est le premier auteur de l'article de revue.

Les chercheurs ont également fixé d'autres composants, tels que des molécules pour bloquer une protéine (la laminine-411) dont les cellules cancéreuses ont besoin pour acquérir de nouveaux vaisseaux sanguins pour la croissance.

La nanodrug, Polycefin, est dans une classe émergente appelée conjugués nanobiopolymeric. Ils sont la dernière évolution de médicaments moléculaires destinés à ralentir ou arrêter les cancers en les bloquant dans de multiples façons. Polycefin est destiné à ralentir leur croissance en pénétrant les cellules et en modifiant leurs objectifs définis. La nouvelle version stimule également le système immunitaire à affaiblir davantage les cancers.

"Nous pensons que c'est la première fois qu'un médicament a été conçu pour le traitement nanobiologique anti-cancer», a déclaré Ljubimova.

Les Bioconjugés sont des médicaments qui contiennent des "modules" chimiques attachés (conjugué) à un véhicule de livraison par des liaisons chimiques fortes. Le nanoconjugé existe comme une unité chimique unique, et les liaisons étanches empêcher les composants de s'endommagé ou de se séparé dans des tissus ou le plasma sanguin pendant le transport. Avec cette technique de médicament inventive, les composants anti-tumorales activent l'intérieur des cellules tumorales.

"D'autres études sont nécessaires pour confirmer nos conclusions, pour améliorer l'efficacité de cette approche et faire la lumière sur les mécanismes anti-cancer au travail, mais il semble que le nanobioconjugé peut représenter une nouvelle génération de traitements contre le cancer avec laquelle nous lançons une attaque multiple qui tue directement les cellules cancéreuses, et empêche la croissance de vaisseaux sanguins et stimule une réponse immunitaire antitumorale puissante ", a déclaré Ljubimova, ajoutant que cela et les précédentes études sur des animaux ont trouvé le nanomédicament est une plate-forme de livraison sécuritaire et efficace.

Nos chercheurs manipulent des substances et des matériaux à l'échelle atomique, travaillant généralement avec des substances plus petites que 100 nanomètres. Le nanoconjugate de Cedars-Sinai est estimé à environ 27 nanomètres de large. Un cheveu humain est de 80.000 à 100.000 nanomètres de large.

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MessageSujet: Re: Nanomédicaments et nouvelles molécules.    Sam 23 Mar 2013 - 12:17

Le médicament de chimiothérapie, le trioxyde d'arsenic, est emballé dans un cheval de Troie minuscule appelé nanobin. La nanobin est composé de nano-particules d'arsenic cristallines denses et encapsulé dans une bulle de matière grasse. La bulle de graisse, un liposome, déguise la cargaison mortelle

«Il faut donner un grand coup à la tumeur avec une dose importante d'arsenic, mais en même temps, éviter l'exposition à des tissus normaux au médicament", a déclaré O'Halloran. La bulle de graisse est des centaines de fois plus petite que la cellule humaine moyenne. C'est la taille idéale pour se glisser furtivement à travers les trous dans les vaisseaux sanguins qui nourrissent les tumeurs. L'environnement local de la tumeur est souvent légèrement acide, c'est cet acide qui provoque la nanobin à libérer sa cargaison de médicament et d'administrer une dose hautement efficace de l'arsenic où elle est nécessaire.

Les scientifiques montrent que cette approche, l'emballage et la livraison du médicament actif a l'effet désiré sur les cellules tumorales, mais évite d'endommager les tissus ovariens, les follicules ou des œufs.

Alors que le médicament est doux sur la fertilité, il est féroce sur le cancer. Lors de l'essai contre le lymphome, il était plus puissant que le médicament sous sa forme libre traditionnelle.

«Le médicament a été conçue pour maximiser son efficacité, mais pour réduire la fertotoxicity", a déclaré O'Halloran, aussi le professeur de chimie Morrison au Collège de Weinberg. "Beaucoup de médicaments contre le cancer représente une stérilisation, c'est pourquoi c'est important de se concentrer sur les nouvelles étapes de la conception de médicaments. D'autres systèmes de l'organisme récupèrent mieux quand les gens arrêtent de prendre leur médicament, mais pour la fertilité, vous ne pouvez pas récupérer."

Le trioxyde d'arsenic a été approuvé il y a quelques années pour le traitement de certains types de cancers du comme la leucémie chez l'homme, mais O'Halloran pense que les nanobins trioxyde d'arsenic peut être utilisé contre le cancer du et d'autres tumeurs solides. Dans sa recherche préclinique publiée antérieurement, les nanobins étaient efficaces dans la réduction de la croissance tumorale dans le cancer du sein triple négatif, qui souvent ne répondent pas bien à la chimiothérapie traditionnelle et a un faible taux de survie.

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MessageSujet: Re: Nanomédicaments et nouvelles molécules.    Mer 27 Fév 2013 - 21:50

Feb. 27, 2013 — Bioengineering researchers at University of California, Santa Barbara have found that changing the shape of chemotherapy drug nanoparticles from spherical to rod-shaped made them up to 10,000 times more effective at specifically targeting and delivering anti-cancer drugs to breast cancer cells.

changer la forme des nanos médicaments de sphériques à une forme de barre les rend 10,000 fois plus efficaces pour le cancer du .

Their findings could have a game-changing impact on the effectiveness of anti-cancer therapies and reducing the side effects of chemotherapy, according to the researchers. Results of their study were published recently in the Proceedings of the National Academy of Sciences.

Cette découverte aura un grand impact.

"Conventional anti-cancer drugs accumulate in the liver, lungs and spleen instead of the cancer cell site due to inefficient interactions with the cancer cell membrane," explained Samir Mitragotri , professor of chemical engineering and Director of the Center for BioEngineering at UCSB. "We have found our strategy greatly enhances the specificity of anti-cancer drugs to cancer cells."

To engineer these high-specificity drugs, they formed rod-shaped nanoparticles from a chemotherapeutic drug, camptothecin, and coated them with an antibody called trastuzumab that is selective for certain types of cancer cells, including breast cancer. The antibody-coated camptothecin nanorods were 10,000-fold more effective than tratsuzumab alone and 10-fold more effective than camptothecin alone at inhibiting breast cancer cell growth.

"This unique approach of engineering shapes of anti-cancer drugs and combining them with antibodies represents new direction in chemotherapy," Mitragotri added.

Mitragotri and collaborators at UCSB, including post-doctoral researchers Sutapa Barua and Jin-Wook Yoo, and former graduate student Poornima Kolhar, looked to human breast cancer cells to examine how shape works in synergy with molecular recognition to perform complex tasks within the human body.

"We were inspired to look at the shape as a key parameter by natural objects. In nature, all key particles such as viruses, bacteria, red blood cells, platelets are non-spherical," said Mitragotri. "Their shape plays a key role in their function."

Their research was performed in collaboration with Yatin Gokarn and Aditya Wakankar of Genentech, a member of the Roche group. "The work of Professor Mitragotri and his collaborators exemplifies the groundbreaking contributions bioengineers at UC Santa Barbara are making in medical research, and of how our model of industry partnership delivers results," said Rod Alferness, Dean of the College of Engineering.

The study was completed with support from Genentech, the UC Discovery Program, and the Daryl and Marguerite Errett Discovery Award in Biomedical Research.

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MessageSujet: Re: Nanomédicaments et nouvelles molécules.    Ven 15 Fév 2013 - 9:43

Un espoir dans la lutte contre le cancer : des nanomédicaments élaborés actuellement au CHU d’Angers seront un jour capables de reconnaitre les cellules cancéreuses à soigner, et de délivrer la molécule active seulement dans les zones où elle est requise. Cela permettra d’éviter les effets secondaires et d’administrer de plus fortes doses de médicament.

Le Professeur Jean-Pierre Benoît du CHU d'Angers et son équipe travaillent actuellement à l'élaboration de ce type de traitement particulièrement petit et efficace.

Comment les nanomédicaments peuvent-ils diminuer les effets secondaires et soigner les cancers ?

Les médicaments classiques se diffusent dans tout le corps y compris dans certains organes ou cellules susceptibles de mal tolérer le principe actif, entrainant alors des effets secondaires (pertes de cheveux, fatigue, ulcération des muqueuses buccales et digestives, désordre neurologique). En ciblant les cellules cancéreuses, les nanomédicaments évitent cela et agissent plus efficacement.

Pourquoi sont-ils si petits ?

Pour pouvoir pénétrer dans les zones à soigner. En fait, lorsqu’on injecte des nanomédicaments, ils n’ont aucune chance de franchir les parois des vaisseaux qui sont continues. Sauf lorsque l’organisme présente une tumeur ou un tissu enflammé. Les vaisseaux deviennent alors des néo-vaisseaux qui présentent des pores très petits et difficiles à franchir. C’est pour cela que les nanomédicaments font entre 20 et 200 nanomètres, pour diffuser leur principe actif à travers ces pores et atteindre la tumeur. La taille de ces médicaments permet aussi de ne pas bloquer la circulation sanguine et d’éviter des phénomènes de thrombus.

C’est aussi parce qu’ils ne passent qu’à travers ces pores, et que le reste du corps ne reçoit pas de traitement, que les effets secondaires sont limités (sauf dans le cas du foie et de la rate qui sont poreux). Puisque les organes susceptibles de mal réagir au traitement ne sont plus menacés, on peut optimiser le médicament et le charger d’une forte dose de molécule active.

Comment administrer ces traitements ?

Cela peut se faire par voie générale en introduisant le médicament dans la circulation sanguine, par comprimé ou en intraveineuse. C’est aussi possible par voie locale, via une injection au niveau d’une articulation, ou par stéréotaxie. Cette technique est utilisée dans les cas de tumeur cérébrale. Le médicament est injecté grâce à un guidage informatique qui dirige l’aiguille vers les cellules cancéreuses sans toucher les zones fonctionnelles ayant trait aux facultés de penser ou de se mouvoir.

Les nanomédicaments offrent un second niveau de ciblage, souvent utilisé en local : en greffant une molécule de reconnaissance appelée ligand, les nanomédicaments identifient la cellule cancéreuse au cœur de la tumeur, et délivrent le médicament sur elle, sans toucher d’autres cellules qui doivent être conservées.

Le système lymphatique n’élimine-t-il pas les nanomédicaments ?

Dans les tumeurs, le système lymphatique est quasiment absent. Donc les nanomédicaments ne sont pas éliminés et continuent à diffuser longtemps.

Existe-t-il des nanomédicaments disponibles ?

Oui, par exemple les nanocapsules de doxorubicine qui traitent le cancer du sein métastasé. Ce médicament fonctionne seulement par diffusion à travers les pores d'un néo-vaisseau. Le deuxième mécanisme de ciblage avec ligand n’est pas commercialisé.

Quel sera le premier type de nanomédicament élaboré au CHU d’Angers ?

Ils concerneront les domaines de la cancérologie et de l’infectiologie.

Nous travaillons en ce moment sur une molécule anticancéreuse déjà sur le marché : la pactlitaxel. Nous souhaitons l’utiliser dans une nanocapsule, pour soigner le cancer des poumons.

Quand nous aurons fini les tests sur les animaux, la société de biotechnologie Carlina Technologies, avec laquelle nous collaborons, produira des lots cliniques à tester sur des patients. Si les essais sont concluants, une firme pharmaceutique finalisera le développement du médicament et le commercialisera en son nom.

Ces traitements pourront-ils suffire à soigner les cancers ?

Non, il s’agit d’une nouvelle forme de chimiothérapie plus efficace et sans effets secondaires. En revanche, elle devra être accompagnée d’autres méthodes de traitement, telle que la chirurgie ou la vaccination anti-tumorale.

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MessageSujet: Re: Nanomédicaments et nouvelles molécules.    Mer 16 Mar 2011 - 10:52

Des travaux menés à l'École Polytechnique de Montréal s'avèrent prometteurs pour le traitement du cancer.
Le professeur Sylvain Martel, directeur du laboratoire de nanorobotique de l'institution montréalaise, a annoncé 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 utilisé pour combattre le cancer, jusqu'au foie de l'animal. Le médicament a ainsi pu être libéré avec succès.


Les microtransporteurs 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 ont été encapsulées. Ces dernières, agissant comme de minuscules aimants, ont permis 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.

Cette première mondiale ouvre la voie à d'éventuelles améliorations de la chimio-embolisation, un traitement actuellement utilisé pour combattre le cancer du .
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MessageSujet: Re: Nanomédicaments et nouvelles molécules.    Lun 2 Nov 2009 - 12:51

Two University of Rhode Island associate professors, biophysicists Yana Reshetnyak and Oleg Andreev, have discovered a technology that can detect cancerous tumors and deliver treatment to them without the harming the healthy cells surrounding them, thereby significantly reducing side effects. The URI couple has attracted more than $6 million in grants in four years. In addition, a number of health care and pharmaceutical companies have expressed interest in their work.
Deux professeurs ont découvert une technologie qui peut détecter les tumeurs cancéreuses et leurs livrer le traitement sans attaquer les cellules saines qui les entourent.
It is possible, says Andreev, that one day their detection method could be used as a universal procedure, similar to mammography or colonoscopies. Their harmless imaging test could locate a problem before the patient ever feels ill.
Leur test peut localiser a problème avant que les patients le localise.
The key lies in the acidity level of cells. While normal cells maintain a pH of 7.4 with little variation, cancer cells, expend a great deal of energy as they rapidly proliferate, pumping protons outside and creating an extracellular pH level of 5.5 to 6.5. (The lower the number, the higher the acidity.)
La clé est le degré d'acidité des cellules. Pendant que les cellules normales contient un ph de 7.4 avec de petites variations, les cellules canécreuses dépensent beaucoup d'énergie à proliférer et pompent des protons vers l'extérieur et crée un niveau de ph de 5.5. à 6.5 (le plus bas taux est plus acide)
While scientists have known about tumor acidity for years, they had not devised a way to target it. Donald Engelman in the molecular biophysics and biochemistry lab at Yale University discovered the peptide that targets acidity, but had not employed it until Reshetnyak joined his lab as a postdoctoral student in 2003. She and Andreev, then a senior scientist at an anticancer drug delivery company, suggested an investigation into the peptide's potential as cancer targeting agents.
In 2004, Reshetnyak and Andreev joined the Physics Department at URI and established a biological and medical physics laboratory. The couple continued their collaboration with Engleman and their investigation of the properties of the peptide, now called the pHLIP peptide. After making some modifications to it, they demonstrated that pHLIP could find a tumor in a mouse and deliver imaging or therapeutic agents specifically to cancer cells. The Yale/URI targeting system has a patent pending in the U.S. and Europe.
The researchers suggest their discovery method could be used to monitor other disease development and treatment. It also could play an important role in the study of arthritis, inflammation, infection, infraction, and stroke since those conditions also produce high acidity.
Delivery Method
In addition to targeting cancerous tumors, the couple has discovered a novel delivery agent, a molecular nanosyringe, which can deliver and inject diagnostic or therapeutic agents specifically to cancer cells.
En plus de cibler les tumeurs cancéreuses, le couple a découvert un nouvel agent, une molécule nanoscopique qui peut livrer des agents de diagnostiques ou thérapeuthiques aux cellules cancéreuses.
"Since we know the mechanism of delivery and translocation, we believe that we are able to tune the nanosyringe properties and engineer a novel class of therapeutic and diagnostic agents," says Reshetnyak.
In a project with the Cancer Center at Rhode Island Hospital, the URI researchers have successfully shown that the peptide can deliver nanogold particles into the cancerous tumor. Once in place, the tiny gold particles can absorb more radiation, providing a more lethal dose to the tumor, but not to surrounding health cells.


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MessageSujet: Re: Nanomédicaments et nouvelles molécules.    Dim 1 Nov 2009 - 18:17

(Nov. 1, 2009) — Going smaller could bring better results, especially when it comes to cancer-fighting drugs.
Aller vers le plus petit pourrait apporter de meilleurs résultats spécialement pour les médicaments anti-cancer.
Duke University bioengineers have developed a simple and inexpensive method for loading cancer drug payloads into nano-scale delivery vehicles and demonstrated in animal models that this new nanoformulation can eliminate tumors after a single treatment. After delivering the drug to the tumor, the delivery vehicle breaks down into harmless byproducts, markedly decreasing the toxicity for the recipient.
Les bio-ingénieurs ont développé une méthode simple et peu dispendieuse pour ajouter une charge utile aux nano-médicaments et ils ont démontré dans des animaux modèles que cette nouvelle formulation peut éliminer les tumeurs après seulement un traitement. Après avoir livrer le médicament à la tumeur, le "véhicule de livraison" se brise en sous-produit inofensifs reduisant ainsi la toxicité pour le patient.
Nano-delivery systems have become increasingly attractive to researchers because of their ability to efficiently get into tumors. Since blood vessels supplying tumors are more porous, or leaky, than normal vessels, the nanoformulation can more easily enter and accumulate within tumor cells. This means that higher doses of the drug can be delivered, increasing its cancer-killing abilities while decreasing the side effects associated with systematic chemotherapy
Les systèmes de livraison à l'échelle nano sont devenus de plus en plus intéressant à cause de leur capacité pour se rendre efficacement dans les tumeurs. Parce que les vaisseaux sanguins qui alimentent les tumeurs sont plus poreux ils peuvent plus facilement entrer et s'accumuler dans les cellules cancéreuses. Cela veut dire qu'une dose plus grande de médicaments peut être livré augmentant ainsi la capacité de ces médicaments de tuer les cellules malades et dans le même temps les médicaments ont moins d'effets secondaires.
"When used to deliver anti-cancer medications in our models, the new formulation has a four-fold higher maximum tolerated dose than the same drug by itself, and it induced nearly complete tumor regression after one injection," said Ashutosh Chilkoti, Theo Pilkington Professor of Biomedical Engineering at Duke's Pratt School of Engineering. "The free drug had only a modest effect in shrinking tumors or in prolonging animal survival".
"Quand utilisé pour livre les médications dans nos modèles, cette nouvelle formule peut contenir une dose 4 fois plus élevé que le médicament lui-même et cela induit la régression presque complète de la tumeur après une injection. Le médicament seul a seulement un effet modeste de réduction de la tumeur et de prolonger la vie de l'animal" dit le docteur AShutosh Chilkoti.
The results of Chilkoti's experiments were published early online in the journal Nature Materials.
"Just as importantly, we believe, is the novel method we developed to create these drugs," Chilkoti said. "Unlike other approaches, we can produce large quantities simply and inexpensively, and we believe the new method theoretically could be used to improve the effectiveness of other existing cancer drugs."
Nous pouvons produire de grandes quantités de médicament à un cout faible et nous croyons que cette nouvelle méthode peut être employée pour augmenter l'efficacité de médicaments anti-cancer existants.
Central to the new method is how the drug is "attached" to its polypeptide delivery system and whether or not a drug can be dissolved in water.
The delivery system makes use of the bacterium Escherichia coli (E. coli) which has been genetically altered to produce a specific artificial polypeptide known as a chimeric polypeptide. Since E. coli are commonly used to produce proteins, it makes for a simple and reliable production plant for these specific polypeptides with high yield.
When attached to one of these chimeric polypeptides, the drug takes on characteristics that the drug alone does not possess. Most drugs do not dissolve in water, which limits their ability to be taken in by cells. But being attached to a nanoparticle makes the drug soluble.
"When these two elements are combined in a container, they spontaneously self-assemble into a water-soluble nanoparticle," Chilkoti said. "They also self-assemble consistently and reliably in a size of 50 nanometers or so that makes them ideal for cancer therapy. Since many chemotherapeutic drugs are insoluble, we believe that this new approach could work for them as well."
The latest experiments involved doxorubicin, a commonly used agent for the treatment of cancers of the blood, breast, ovaries and other organs. The researchers injected mice with tumors implanted under their skin with either the chimeric polypeptide-doxorubicin combination or doxorubicin alone.
Les dernières expériences impliquaient le doxorubicin, un agent anti-cancer communément employé pour le cancer du du des ovaires et de d'autres organes.
The mice treated with doxorubicin alone had an average tumor size 25 times greater than those treated with the new combination. The average survival time for the doxorubicin-treated mice was 27 days, compared to more than 66 days for mice getting the new formulation.
Les souris traités avec doxorubicin seul ont une taille moyenne de 25 fois plus grande que celles traitées avec la nouvelle méthode. Le taux moyen de survie pour les souris traitées avec le doxorubicin est de 27 jours comparé à 66 jours pour la nouvelle formulation.
The Duke researchers now plan to test the new combination on different types of cancer, as well as tumors growing within different organs. They will also try combining these chimeric polypeptides with other insoluble drugs and test their effectiveness against tumors.
Les chercheurs planifient maintenant de tester une nouvelle combinaison sur différents types de cancers. Ils vont aussi essayé de mélanger ces polypeptides chimériques avec d'autres médicaments solides et tester leur efficacité contre différentes tumeurs.
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MessageSujet: Re: Nanomédicaments et nouvelles molécules.    Mer 9 Sep 2009 - 14:03

(Sep. 9, 2009) — In an advance toward better treatments for the most serious form of brain cancer, scientists in Illinois are reporting development of the first nanoparticles that seek out and destroy brain cancer cells without damaging nearby healthy cells.

Dans une avancée vers un meilleur traitement du cancer du , les scientifiques en Illinois reportent les premières nanoparticules qui cherchent et détruisent les cellules cancéreuses du cerveau sans endommager les cellules saines.

The study is scheduled for the Sept. 9 issue of ACS' Nano Letters, a monthly journal.

Elena Rozhkova and colleagues note the pressing need for new ways to treat the disease, glioblastoma multiforme (GBM), which often causes death within months of diagnosis. Recent studies show that titanium dioxide nanoparticles, a type of light-sensitive material widely used in sunscreens, cosmetics, and even wastewater treatment, can destroy some cancer cells when the chemical is exposed to ultraviolet light. However, scientists have had difficulty getting nanoparticles, each about 1/50,000th the width of a human hair, to target and enter cancer cells while avoiding healthy cells.

The scientists' solution involves chemically linked titanium dioxide nanoparticles to an antibody that recognizes and attaches to GMB cells. When they exposed cultured human GMB cells to these so-called "nanobio hybrids," the nanoparticles killed up to 80 percent of the brain cancer cells after 5 minutes of exposure to focused white light. The results suggest that these nanoparticles could become a promising part of brain cancer therapy, when used during surgery, the researchers say.

La solution des scientifiques implique des nanoparticules de dioxide de titanium liés avec un anticorps qui reconnait et s'attachent aux cellules cancéreuses du GMB. quand ces cellules sont exposées à une lumière blanche , 80 % d'Entre elles sont détruites après 5 minutes. Ces nanoparticules représentent un espoir pour une thérapie qui serait utilisée pendant la chirugie.
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MessageSujet: Nanoparticules.   Mar 16 Déc 2008 - 13:44

(Dec. 15, 2008) — Researchers in Pennsylvania are reporting for the first time that nanoparticles 1/5,000 the diameter of a human hair encapsulating an experimental anticancer agent, kill human melanoma and drug-resistant breast cancer cells growing in laboratory cultures.

Les chercheurs de Pensylvanie rapportent pour la première fois qu'une nanoparticule qui fait 1/5,000 ième du diamètre d'un cheveu humain qui et contient un agent expérimental anticancer tue les cellules du mélanome et du cancer du élevées en laboratoire.
The discovery could lead to the development of a new generation of anti-cancer drugs that are safer and more effective than conventional chemotherapy agents, the scientists suggest.

La découverte pourrait mener au développement d'une nouvelle génération de médicaments anti-cancer qui sont plus sécuritaires et plus efficaces que les agents chimiothérapiques conventionnels.

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MessageSujet: Re: Nanomédicaments et nouvelles molécules.    Jeu 11 Déc 2008 - 13:36

Embarquer de minuscules robots dans la lutte contre le cancer



[Date: 2008-12-09]
Une nouvelle recherche européenne aura recours aux techniques de nanotechnologie les plus récentes en vue de mettre au point des nanoparticules capables de détecter et de localiser les tumeurs. Une fois la tumeur localisée, ces «nanites» de taille microscopique seront également en mesure de l'attaquer et de la neutraliser. Le projet NANOTHER («Integration of novel nanoparticle based technology for therapeutics and diagnosis of different types of cancer») est financé à hauteur de 8,5 millions d'euros par l'UE au titre du septième programme-cadre (7e PC).

Le cancer, parfois appelé «Big C» en anglais, constitue aujourd'hui l'une des premières causes de décès en Europe. Les données montrent que chaque année, la maladie est diagnostiquée chez près de 3,2 millions de personnes au sein de l'UE. En dépit des progrès récents réalisés dans le domaine de la lutte contre le cancer, le chemin qui reste à parcourir pour les scientifiques est semé d'embûches. L'UE est toutefois déterminée à trouver une solution. Elle envisage de faire appel à la discipline émergente de la nanotechnologie dans la lutte contre le cancer. Et NANOTHER est un projet qui répond à ses exigences.

La nanomédecine, à savoir le recours à la nanotechnologie dans le domaine de la médecine, demande encore à être pleinement exploitée. Les chercheurs nourrissent l'espoir de développer un système qui permettrait d'administrer le traitement destiné à combattre le cancer plus efficacement. À titre d'exemple, les dosages élevés seraient administrés en ciblant les cellules tumorales, permettant ainsi de réduire la posologie des médicaments utilisés.

En outre, un autre avantage consiste à réduire les effets secondaires qui se manifestent lorsque les méthodes actuelles de chimiothérapie et de radiothérapie sont utilisées. D'après les experts en nanomédecine, ces effets indésirables, associés à la mauvaise solubilité des médicaments, constituent parfois les facteurs qui empêchent ou limitent l'utilisation étendue des traitements actuels contre le cancer.

Ce qui fait de NANOTHER un projet unique est qu'il utilisera deux types de nanoparticules synthétiques: les nanoparticules polymériques et les nanoparticules magnétiques. Les nanoparticules polymériques contiennent des molécules qui permettent de reconnaître les cellules tumorales et d'orienter les médicaments vers les régions touchées. Les nanoparticules magnétiques aideront également à identifier les tumeurs et participeront à leur neutralisation en augmentant la température.

Les scientifiques expliquent que les nanoparticules présentent une superficie très élevée par rapport à leur volume, ce qui favorise la diffusion d'énergie de manière efficace, notamment dans des conditions où la température est élevée.

Le projet NANOTHER, d'une durée de 4 ans, comprend 18 partenaires de recherche d'Europe et d'ailleurs; le centre technologique espagnol GAIKER-IK4 est son coordinateur. Le groupe dispose d'une grande expérience dans la recherche et le développement d'instruments destinés à la détection précoce du cancer et d'autres maladies.

Parmi les autres participants au projet, citons ALMA Consulting (France), l'Institut d'enseignement technologique d'Athènes (Grèce), Argus (Italie), AHAVA (Israël), Feyecon (Pays-Bas) et Hameln (Slovaquie).
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MessageSujet: Nanomédicaments et nouvelles molécules.    Mar 12 Fév 2008 - 15:24

Plusieurs projets de recherche français confirment l'intérêt scientifique et le potentiel thérapeutique des nanomédicaments.


Les particules de fer sont enrobées d'une enveloppe protectrice résistante au milieu biologique. Les détecteurs sont ensuite greffés sur cette coque. Le diamètre de l'ensemble est de l'ordre de 20 nanomètres.
Des particules à coeur magnétique qui repèrent les cellules cancéreuses, des molécules qui détectent des protéines anormales, des sondes microscopiques capables d'analyser en temps réel le métabolisme cellulaire. Les exploits des nanotechnologies appliquées à la santé se multiplient et font briller les yeux des chercheurs. Les projets retenus par la fondation toulousaine InNaBioSanté confirment le potentiel de ces nano-objets qui combinent trois avantages : une taille microscopique (quelques dizaines de nanomètres), une capacité à identifier des cibles spécifiques et une biocompatibilité les rendant aptes à circuler dans l'organisme sans éveiller l'attention du système immunitaire. Ce sont souvent des attelages comprenant deux ou trois composants : un détecteur biologique, des agents thérapeutiques et une enveloppe de protection. Après injection dans le sang, ils se fixent sur des récepteurs spécifiques des cellules anormales. Cette mission d'accostage étant réussie, les agents se chargent de détruire ou de marquer les cellules malades.
Le projet Nano-Oncologie piloté par le chercheur toulousain Samuel Lachaize fonctionne selon ce principe. Le missile thérapeutique développé se compose d'un coeur de fer non oxydé enrobé dans une enveloppe hérissée de marqueurs spécifiques à certaines cellules tumorales. Une fois arrimées, les particules de fer sont chauffées par un champ magnétique externe (à environ 43 °C). L'élévation de la température améliore la sensibilité des systèmes d'imagerie (IRM) et permet de tracer avec précision le volume de la tumeur. « Notre point fort est dans la maîtrise de la production de particules de fer pur avec une distribution très étroite », précise Samuel Lachaize. « Avec cette technique, nous visons surtout les glioblastomes résistant à la radiothérapie et aux chimiothérapies », indique le chercheur toulousain. Six équipes de chercheurs de la Ville rose sont associées dans ce projet. Une entreprise (Nanomeps) devra produire les particules métalliques.
Le premier challenge va consister à fabriquer ces composants à trois couches (voir illustration). Dans un premier temps, les particules de fer sont enrobées d'une enveloppe protectrice résistante au milieu biologique. Les détecteurs sont ensuite greffés sur cette coque. Le diamètre de l'ensemble sera de l'ordre de 20 nanomètres.
Protéines anormales


Juliette Fitremann s'attaque, elle aussi, au cancer mais par une autre voie. Le projet Oncomate vise la détection de certaines protéines anormales qui accompagnent l'évolution des cancers. Leur identification précoce et précise permet d'orienter le diagnostic, de choisir le bon traitement et de suivre l'évolution de la maladie. En fait, les protéines déformées circulant dans le sang (en faibles quantités) sont le signe distinctif d'un type de cancer. Le projet de la jeune chercheuse consiste à mettre au point une nouvelle méthode d'analyse de ces molécules qui sont comme une signature de la maladie (biomarqueurs). Un domaine stratégique qui mobilise de très nombreuses équipes dans le monde et intéresse toute l'industrie pharmaceutique.
Cinq laboratoires toulousains mobilisant 35 chercheurs sont associés dans cette aventure multidisciplinaire. Une entreprise (Innopsys) fait également partie du programme. Elle devrait éventuellement industrialiser les technologies issues des travaux du milieu académique. L'équipe s'intéresse particulièrement à une protéine spécifique du cancer du sein (Rho B). « Nous cherchons à mettre au point des anticorps artificiels. Ils détesteront les protéines et seront couplés à un système de biopuces optiques faisant appel aux nanotechnologies », indique Juliette Fitremann. Les informations extraites des malades seront ensuite comparées à une base de données informatique. L'exploitation de ces données devrait déboucher sur un système d'aide au diagnostic débouchant sur des traitements « personnalisés ».
Le projet Modic est le fruit d'une collaboration entre Nancy et Toulouse.
Il repose sur une découverte récente : dans les cellules cancéreuses, la transcription de l'ADN en ARN messagers contient de nombreuses erreurs d'écriture. Ces ARNm infidèles induisent une cascade d'événements biologiques. Dans un premier temps, ils produisent des protéines anormales qui sont reconnues comme dangereuses par le système immunitaire. Le chien de garde de l'organisme se met alors à fabriquer des anticorps pour lutter contre ces envahisseurs. « Près de 90 % des patients porteurs d'un cancer ont une concentration d'anticorps supérieure à celle des sujets sains », avance Bernard Bihain.
Marqueurs tumoraux


Là encore, la détection de cette marque de fabrique peut servir d'avertisseur et sauver des vies, notamment dans le cancer du poumon. « Les trois quarts des cancers sont détectés trop tard », précise le chercheur nancéien. Grâce à la dotation de la fondation, les membres du projet Modic espèrent mettre au point une technique bio informatique de décodage des ARN messagers « infidèles », c'est-à-dire mal transcrits. Le projet Innobiocapture vise le même objectif. L'équipe réunie autour de François Berger cherche, elle aussi, à exploiter les informations provenant de marqueurs tumoraux existant à très faible concentration dans l'organisme. La mise en évidence de ces « composés biologiques minoritaires » se heurte à de nombreux obstacles. L'équipe envisage de mettre au point des nanolaboratoires capables d'analyser à très bas coût de minuscules quantités de fluide biologique. Cette approche nécessite la mise au point de transistors sensibles à des variations chimiques. L'équipe a mis au point un capteur à base de billes de silicium pouvant détecter des molécules sans prélèvement de tissu. Le procédé validé chez l'animal doit être maintenant testé chez l'homme pour démontrer sa non-toxicité. Ce projet particulièrement multidisciplinaire associe six centres partagés entre Grenoble et Toulouse. Le CEA Leti apporte son savoir dans la conception de puces électroniques par des techniques utilisées en microélectronique (lithographie optique).
Les vainqueurs de ces projets vont se partager 4 millions d'euros fournis par la fondation InNaBioSanté. Il vont également bénéficier du support de l'Inserm. Selon son directeur général, André Syrota, « ces domaines sont l'objet d'une compétition internationale féroce. Ces projets très ambitieux comblent un vide dans le pays. Il n'y a que trois villes en France qui peuvent mener des projets dans le domaine des nanobiotechnologies. » L'organisme en cours de réorganisation doit devenir cette année « l'acteur institutionnel national de la coordination de l'ensemble des programmes de la recherche biomédicale ».
ALAIN PEREZ


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