L'or et le cancer.

Des scientifiques britanniques affirment avoir trouvé un moyen d’augmenter l’efficacité de la chimiothérapie anticancéreuse tout en réduisant ses effets toxiques. Il s’avère que la poussière d’or pourrait améliorer l’effet de cette thérapie.

Des biologistes britanniques ont découvert un moyen de rendre la chimiothérapie plus sûre de telle manière qu’il soit possible de tuer les cellules cancéreuses de manière ciblée en épargnant les cellules saines, d’après un article publié dans la revue Angewandte Chemie.

Cette nouvelle forme de traitement du cancer repose sur le principe que la chimiothérapie n’attaque que les cellules qui contiennent des nanoparticules ou des atomes d’or.

«Nous avons découvert de nouvelles propriétés chimiques de l'or, qui étaient jusqu’à présent inconnues, et nos expériences ont démontré qu’il était possible d’utiliser ce métal pour "activer" la chimiothérapie de manière très sûre directement dans la tumeur. Dans l'avenir, l’utilisation de dispositifs d’injection de particules d'or uniquement dans la tumeur pourra considérablement réduire les effets secondaires sur le reste de l’organisme», a déclaré Asier Unciti-Broceta de l'Université d'Édimbourg.

Leurs recherches ont mis en évidence que les particules d'or accélèrent de nombreuses réactions dans le corps humain et provoquent la désagrégation des molécules organiques complexes ou la formation de nouvelles structures.

Tout en exploitant ce mécanisme, les biologistes ont mis au point des médicaments anticancéreux et des protéines luminescentes qui ne s’activent qu’au contact de l’or.

Au cours des expériences menées, le médicament testé a tué les cellules cancéreuses beaucoup plus efficacement que la chimiothérapie «classique» et n’a pas touché d’autres cellules que celles marquées par l’or.

In a case of ancient medicine meeting post-millennial technology, researchers have found that attaching tiny gold particles to a cutting-edge new anticancer 'cytokine' therapy could help 'super-charge' the therapy even more. The research, funded by charity Worldwide Cancer Research, clears the way for the therapy's safer use in humans. The findings were recently published in Nano Research.

Biological signalling molecules called 'cytokines' are made by white blood cells in the body. Cytokine-based anticancer treatments can be very effective, but they can also cause serious immune reactions in patients, limiting their use. In an effort to reduce these unwanted side-effects, a group of Milan-based researchers including Dr Flavio Curnis and Professor Angelo Corti at the Fondazione Centro San Raffaele used the latest technology to develop a new type of targeted anticancer cytokine treatment called NGR-TNF.

NGR-TNF combines a cytokine called TNF with a short 'coded' protein fragment called an NGR peptide. The peptide acts much like a postcode on a letter- actively directing the drug straight to tumour blood vessels where it can cause the most damage. And they've already had some success- a version of NGR-TNF is currently in clinical trials for patients with a rare form of cancer often caused by asbestos exposure.

But the researchers wanted to go further. In this latest study they show that attaching tiny gold 'nanogold' particles no bigger than a polio virus to the NGR peptide might help even more of the drug to reach the tumour.

Gold particles are easy to manipulate in size and shape, they can easily be altered chemically to attach to drugs or other nanomaterials, and have special properties which can make them especially easy to see in the body using scans and other imaging techniques.

The new super-charged NGR-TNF therapy was able to delay tumour growth in cancer-prone mice without any noticeable side-effects. This suggests the drug was able to reach active levels in tumour tissue while staying at low, safe, levels everywhere else -- potentially opening the door for its use in other cancers.

'Cytokines like TNF have the potential to be very effective cancer treatments, but the high concentrations traditionally needed to kill cancer cells can also damage healthy cells,' says Dr Curnis. 'This means TNF is currently only used to treat patients with sarcomas in the extremities, as it cannot be administered systemically.'

'We found that the NGR-TNF-nanogold based therapy was able to delay tumour growth in mice even at very low doses, and didn't cause any unwanted toxic reactions. These new findings provide "proof-of-concept" that NGR-tagged nanogold could potentially be used systemically for low-dose cytokine delivery- hopefully with reduced side-effects.'

The human body can tolerate pure gold very well. The particularly unreactive nature of gold has made it popular for all sorts of medical uses over the centuries, from smallpox cures to dental fillings. And nanomedicine researchers are still exploiting the yellow metal's properties today. But this is the first time a nanomedicine combining the cancer-targeting powers of both the NGR peptide and gold particles has been developed.

'We believe this new nanodrug formulation could represent a second generation of NGR-TNF,' says Dr Curnis. 'The next step is now to optimize it further. Specifically, we need to improve its chemical stability and simplify the production process. It's exciting but years of work and significant investment is still needed to bring the drug to patients.'

Dr Helen Rippon, Chief Executive of Worldwide Cancer Research said: 'Using gold in nanomedicines to tackle cancer is a really novel and exciting area of cancer research. This project we funded in Milan is just one example of how important it is to invest in the best ideas for cancer research, no matter where in the world they come from.

'This work is all still taking place in the lab and the next few steps needed to bring it to patients which will take time. But by using two independent mechanisms to get the drug to the tumour Dr Curnis and his team have got off to a great start developing a potentially new cancer nanotherapy.'

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Dans un cas où la technologie post-millénaire s'unit avec de l'ancienne médecine, les chercheurs ont constaté que la fixation des particules d'or minuscules à une thérapie anticancéreuse de pointe, la thérapie "cytokine"  pourrait aider à «super-charger» la thérapie encore plus. La recherche, financée par la charité Worldwide Cancer Research, ouvre la voie à une utilisation plus sûre de la thérapie chez les humains. Les résultats ont été récemment publiés dans Nano Research.

Des molécules de signalisation biologique appelées «cytokines» sont faites par des globules blancs dans le corps. Des traitements anticancéreux à base de cytokines peuvent être très efficaces, mais ils peuvent aussi provoquer des réactions immunitaires graves chez les patients, ce qui limite leur utilisation. Dans un effort pour réduire ces effets secondaires indésirables, un groupe de chercheurs basés à Milan, y compris le Dr Flavio Curnis et le professeur Angelo Corti à la Fondazione Centro San Raffaele a utilisé les dernières technologies pour développer un nouveau type de traitement de cytokines anticancéreux ciblés appelé NGR-TNF .

NGR-TNF combine une cytokine appelée TNF avec un 'code' fragment de protéine court appelé un peptide NGR. Le peptide agit un peu comme un code postal sur une lettre, il dirige activement le médicament directement aux vaisseaux sanguins de la tumeur où il peut causer le plus de dégâts. Et ils ont déjà eu certains avec succès une version de NGR-TNF qui est actuellement en essais cliniques pour les patients atteints d'une forme rare de cancer souvent causée par l'exposition à l'amiante.

Mais les chercheurs ont voulu aller plus loin. Dans cette dernière étude, ils montrent que la fixation de minuscules particules d'or ou 'Nanogold' pas plus gros qu'un virus de la polio au peptide NGR pourrait aider encore plus le médicament pour atteindre la tumeur.

Les particules d'or sont faciles à manipuler dans la taille et la forme, ils peuvent facilement être modifiées chimiquement pour attacher à des médicaments ou d'autres nanomatériaux, et ont des propriétés spéciales qui peuvent les rendre particulièrement facile à voir dans le corps en utilisant des analyses et d'autres techniques d'imagerie.

La nouvelle thérapie NGR-TNF super-chargée a pu retarder la croissance tumorale chez les souris prédisposée au cancer sans effets secondaires notables. Ceci suggère que le médicament a été en mesure d'atteindre des niveaux actifs dans le tissu tumoral tout en restant à des niveaux bas et sécuritaires bas partout ailleurs - ce qui pourrait ouvrir la porte pour son utilisation dans d'autres cancers.

'Les cytokines comme TNF ont le potentiel d'être des traitements du cancer très efficace, mais les concentrations élevées nécessaires traditionnellement pour tuer les cellules cancéreuses peuvent également endommager les cellules saines », dit le Dr Curnis. 'Cela signifie que le TNF est actuellement utilisé seulement en dernier pour traiter les patients atteints de sarcomes parce qu'il ne peut pas être administré par voie systémique.

«Nous avons constaté que la thérapie NGR-TNF à base d'or a été en mesure de retarder la croissance tumorale chez la souris, même à très faibles doses, et n'a pas causé de réactions toxiques indésirables. Ces nouveaux résultats fournissent une «preuve de concept» que les NGR-or pourraient potentiellement être utilisés systématiquement pour livraison de cytokine à faible dose - si possible avec des effets secondaires réduits.

Le corps humain peut très bien tolérer l'or pur. Le caractère particulièrement réactif de l'or l'a rendu populaire pour toutes sortes d'utilisations médicales au cours des siècles, de cures pour la variole à plombages dentaires. Et les chercheurs de la nanomédecine exploitent les propriétés du métal jaune encore aujourd'hui. Mais ceci est la première fois qu'une nanomedicine combinant les puissances de ciblage du cancer à la fois des particules de peptide NGR et d'or a été développé.

«Nous croyons que cette nouvelle formulation de nanomédicament pourrait représenter une deuxième génération de NGR-TNF, explique le Dr Curnis. «La prochaine étape est maintenant d'optimiser davantage. Plus précisément, nous avons besoin d'améliorer sa stabilité chimique et de simplifier le processus de production. C'est passionnant mais des années de travail et d'importants investissements sont encore nécessaires pour amener le médicament aux patients. »

Dr Helen Rippon, chef de la direction de la recherche sur le cancer dans le monde a dit: «L'utilisation de l'or en nanomédecine pour lutter contre le cancer est une zone très nouvelle et passionnante de la recherche sur le cancer. Ce projet que nous avons financé à Milan est juste un exemple de combien il est important d'investir dans les meilleures idées pour la recherche sur le cancer, peu importe d'où elles viennent dans le monde.

«Ce travail est tout toujours en cours dans le laboratoire et les prochaines étapes nécessaires pour apporter aux patients  prendront du temps. Mais en utilisant deux mécanismes indépendants pour rendre le médicament jusqu'à la tumeur. le dr Curnis et son équipe ont pris un excellent départ pour le développement d'une potentiellement nouvelle nanothérapie du cancer ».

Cancer treatments based on laser irridation of tiny nanoparticles that are injected directly into the cancer tumor are working and can destroy the cancer from within. Researchers from the Niels Bohr Institute and the Faculty of Health Sciences at the University of Copenhagen have developed a method that kills cancer cells using nanoparticles and lasers. The treatment has been tested on mice and it has been demonstrated that the cancer tumors are considerably damaged. The results are published in the scientific journal, Scientific Reports.

Traditional cancer treatments like radiation and chemotherapy have major side affects, because they not only affect the cancer tumors, but also the healthy parts of the body. A large interdisciplinary research project between physicists at the Niels Bohr Institute and doctors and human biologists at the Panum Institute and Rigshospitalet has developed a new treatment that only affects cancer tumors locally and therefore is much more gentle on the body. The project is called Laser Activated Nanoparticles for Tumor Elimination (LANTERN). The head of the project is Professor Lene Oddershede, a biophysicist and head of the research group Optical Tweezers at the Niels Bohr Institute at the University of Copenhagen in collaboration with Professor Andreas Kjær, head of the Cluster for Molecular Imaging, Panum Institute.

After experimenting with biological membranes, the researchers have now tested the method on living mice. In the experiments, the mice are given cancer tumors of laboratory cultured human cancer cells.

"The treatment involves injecting tiny nanoparticles directly into the cancer. Then you heat up the nanoparticles from outside using lasers. It is a strong interaction between the nanoparticles and the laser light, which causes the particles to heat up. What then happens is that the heated particles damage or kill the cancer cells," explains Lene Oddershede.

Design and effect

The small nanoparticles are between 80 and 150 nanometers in diameter (a nanometer is a millionth of a millimeter). The tested particles consist of either solid gold or a shell structure consisting of a glass core with a thin shell of gold around it. Some of the experiments aimed to find out which particles are most effective in reducing tumors.

"As physicists we have great expertise in the interaction between light and nanoparticles and we can very accurately measure the temperature of the heated nanoparticles. The effectiveness depends on the right combination between the structure and material of the particles, their physical size and the wavelength of the light," explains Lene Oddershede.

The experiments showed that the researchers got the best results with nanoparticles that were 150 nanometers in size and consisted of a core of glass coated with gold. The nanoparticles were illuminated with near-infrared laser light, which is the best at penetrating through the tissue. In contrast to conventional radiation therapy, the near-infrared laser light causes no burn damage to the tissue that it passes through. Just an hour after the treatment, they could already directly see with PET scans that the cancer cells had been killed and the effect continued for at least two days after the treatment.

"Now we have proven that the method works. In the longer term, we would like the method to work by injecting the nanoparticles into the bloodstream, where they end up in the tumors that may have metastasized. With the PET scans we can see where the tumors are and irridate them with lasers, while also effectively assessing how well the treatment has worked shortly after the irradiation. In addition, we will coat the particles with chemotherapy, which is released by the heat and which will also help kill the cancer cells," explains Lene Oddershede.


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Les traitements anticancéreux basés sur l'irradiation laser de minuscules nanoparticules qui sont injectées directement dans la tumeur cancéreuse sont efficaces et peuvent détruire le cancer du . Des chercheurs de l'Institut Niels Bohr et la Faculté des sciences de la santé à l'Université de Copenhague ont mis au point une méthode qui tue les cellules cancéreuses en utilisant des nanoparticules et des lasers. Le traitement a été testé sur des souris et il a été démontré que les tumeurs cancéreuses sont considérablement endommagés. Les résultats sont publiés dans la revue scientifique "Scientific Reports".

Les traitements traditionnels du cancer comme la radiothérapie et la chimiothérapie ont des effets secondaires importants, car ils ne touchent pas seulement les tumeurs cancéreuses, mais aussi les parties saines du corps. Un grand projet de recherche interdisciplinaire entre physiciens de l'Institut Niels Bohr et les médecins et les biologistes de l'Institut Panum et Rigshospitalet a mis au point un nouveau traitement qui ne concerne que les tumeurs cancéreuses localement et qui est donc beaucoup plus doux sur le corps. Le projet est appelé LANTERN. Le chef du projet est le professeur Lene Oddershede, un biophysicien et chef du groupe de recherche optique Brucelles à l'Institut Niels Bohr de l'Université de Copenhague, en collaboration avec le professeur Andreas Kjær, chef du Cluster pour l'imagerie moléculaire, Panum Institut.

Après avoir expérimenté avec des membranes biologiques, les chercheurs ont testé la méthode sur des souris vivantes. Dans les expériences, les souris reçoivent des tumeurs cancéreuses, des cellules cancéreuses humaines en culture de laboratoire.

«Le traitement consiste à injecter de minuscules nanoparticules directement dans le cancer. Ensuite, vous chauffez les nanoparticules de l'extérieur en utilisant des lasers. Il existe une forte interaction entre les nanoparticules et la lumière laser, ce qui amène les particules à chauffer. Qu'est-ce qui se passe alors est que le particules chauffées endommager ou tuer les cellules cancéreuses », explique Lene Oddershede.

Conception et effet

Les petites nanoparticules sont comprises entre 80 et 150 nanomètres de diamètre (un nanomètre est un millionième de millimètre). Les particules testées sont constitués soit d'or solide ou d'une structure de coque constitué d'un noyau en verre avec une mince coquille d'or tout autour. Certaines des expériences visaient à savoir quels sont les particules les plus efficaces pour réduire les tumeurs.

«En tant que physiciens, nous avons une grande expertise dans l'interaction entre la lumière et les nanoparticules et nous pouvons mesurer très précisément la température des nanoparticules chauffées. L'efficacité dépend de la bonne combinaison entre la structure et le matériau des particules, leur taille physique et la longueur d'onde la lumière », explique Lene Oddershede.

Les expériences ont montré que les chercheurs ont obtenu les meilleurs résultats avec des nanoparticules qui étaient de 150 nanomètres et se composait d'un noyau de verre revêtu d'or. Les nanoparticules ont été illuminées avec une lumière laser dans le proche infrarouge, qui est la meilleure pénétration à travers le tissu. Contrairement à la radiothérapie classique, la lumière laser proche de l'infrarouge ne cause aucun dommage de brûlure du tissu qui passe à travers elle. Juste une heure après le traitement, ils pourraient déjà voir directement avec la TEP que les cellules cancéreuses ont été tués et l'effet se poursuit pendant au moins deux jours après le traitement.

"Maintenant, nous avons prouvé que la méthode fonctionne. A plus long terme, nous aimerions que la méthode fonctionne en injectant des nanoparticules dans la circulation sanguine, d'où elles se retrouveraient dans les tumeurs qui peuvent avoir métastasées. Avec les TEP nous pouvons voir où les tumeurs sont et les irradier avec des lasers, tout en évaluant efficacement la façon dont le traitement a travaillé peu de temps après l'irradiation. En outre, nous allons enrober les particules avec la chimiothérapie, qui est libéré par la chaleur et qui servira également aider à tuer les cellules cancéreuses », explique Lene Oddershede.

Jan. 21, 2013 — How do you annihilate lymphoma without using any drugs? Starve it to death by depriving it of what appears to be a favorite food: HDL cholesterol.

Comment faire pour annihiler le lymphome sans utiliser de médicaments ? Affamez-le jusqu'à temps qu'il meure par la faim de sa nourriture favorite le cholestérol.

Northwestern Medicine® researchers discovered this with a new nanoparticle that acts like a secret double agent. It appears to the cancerous lymphoma cell like a preferred meal -- natural HDL. But when the particle engages the cell, it actually plugs it up and blocks cholesterol from entering. Deprived of an essential nutrient, the cell eventually dies.

Des chercheurs ont découvert cela avec une nanoparticule qui agit comme un agent double. Il semble que les cellules du lymphome ont un repas préféré le hgl naturel. Mais quand la particule commence à entrer dans la cellule cela bloque l'entrée et empêche le cholestérol d'entrer. Privé d'éléments essetiels la cellule meurt éventuellement.

A new study by C. Shad Thaxton, M.D., and Leo I. Gordon, M.D. shows that synthetic HDL nanoparticles killed B-cell lymphoma, the most common form of the disease, in cultured human cells, and inhibited human B-cell lymphoma tumor growth in mice.

Une nouvelle étude montre que le HDL synthétique tue les cellules du lymphome B dans les cultures en laboratoire et dans les souris.

The paper will be published Jan. 21 in the journal Proceedings of the National Academy of Sciences.

"This has the potential to eventually become a nontoxic treatment for B-cell lymphoma which does not involve chemotherapy," said Gordon, a co-corresponding author with Thaxton on the paper. "It's an exciting preliminary finding."

Gordon is a professor of medicine in hematology/oncology and Thaxton is an assistant professor of urology, both at Northwestern University Feinberg School of Medicine.

Gordon also is co-director of the hematologic malignancy program at the Robert H. Lurie Comprehensive Cancer Center of Northwestern University and a physician at Northwestern Memorial Hospital. Thaxton is also a member of the Lurie Cancer Center.

Lymphoma Gobbles HDL Cholesterol

Recent studies have shown that B-cell lymphoma is dependent on the uptake of natural HDL -- short for high-density lipoprotein -- from which it derives fat content, such as cholesterol.

The nanoparticle -- originally developed by Thaxton as a possible therapy for heart disease -- closely mimics the size, shape and surface chemistry of natural HDL particles. But it has one key difference: a five nanometer gold particle at its core. Thus, when the nanoparticle is incubated with human B-cell lymphoma cells or used to treat a mouse with the human tumor, it socks lymphoma with a double whammy. After it attaches to the lymphoma cell, the gold particle's spongy surface sucks out its cholesterol while the gold core prevents the cell from absorbing more cholesterol typically carried in the core of natural HDL particles.

Les nanoparticules - initialement développé par Thaxton comme un traitement possible pour la maladie de coeur - imite de près la taille, la forme et la chimie de surface des particules de HDL naturelles. Mais il a une différence essentielle: une particule de cinq nanomètres d'or à sa base. Ainsi, lorsque la nanoparticule est incubé avec des cellules de lymphomes à cellules B ou utilisés pour traiter une souris avec la tumeur humaine, il assomme le lymphome avec un double coup. Après qu'elle se soit fixée à la cellule de lymphome, la surface spongieuse de la particule d'or aspire le cholestérol de la cellule et le noyau en or l'empêche d'absorber plus de cholestérol.

The lymphoma research showed Thaxton that the HDL nanoparticle had more than one trick up its golden sleeve.

"At first I was heavily focused on developing nanoparticles that could remove cholesterol from cells, especially those involved in heart disease," Thaxton said. "The lymphoma work has broadened this focus to how the HDL nanoparticles impact both the removal and uptake of cholesterol by cells. We discovered the particles are multi-taskers."

The Northwestern study also showed that natural HDL did not kill the cells or inhibit tumor growth. The nanoparticle was essential to starve the lymphoma cell.

Detour From Heart Disease to Cancer Killer

After developing the HDL nanoparticle, Thaxton gave a lecture in 2010 to Feinberg faculty. Gordon was in the audience. He knew that patients with advanced forms of B-cell lymphoma sometimes have dropping levels of cholesterol. A long-time lymphoma researcher and oncologist, Gordon was looking for new methods to deliver drugs to patients. He contacted Thaxton and they began to collaborate.

They tested the HDL nanoparticle alone and the HDL nanoparticle transporting cancer drugs. Surprisingly, the nanoparticle without drugs was just as effective at killing the B-cell lymphoma cells.

"We thought, 'That's odd. Why don't we need the drug?'" Gordon recalled.

That's when the scientists began delving into the mechanism by which the HDL nanoparticles were sticking to the HDL receptors on the lymphoma cell and manipulating cholesterol transport. In addition, patient samples analyzed by collaborators at Duke University for the study showed that lymphoma cells in patients had an overproduction of these HDL receptors compared to normal lymphocytes.

B-cell Lymphoma Most Common Lymphoma

The National Cancer Institutes reports that in 2012 there were about 70,000 new cases of non-Hodgkin lymphoma in the U.S. with nearly 19,000 deaths. About 90 percent of those new cases were B-cell lymphoma. Non-Hodgkin lymphoma is a cancer that starts in cells called lymphocytes, which are part of the body's immune system.

Why a Heart of Gold?

"Gold has a good track record of being compatible with biologic systems," Thaxton said.

L'or est compatible avec les systèmes biologiques.

Thaxton and Gordon are encouraged by their early data showing that the HDL nanoparticles do not appear toxic to other human cells normally targeted by HDLs, normal human lymphocytes or to mice. Also, because gold nanoparticles can be made in a discreet size and shape, they are excellent scaffolds for creating synthetic HDLs that closely mimic those found in nature.

"Like every new drug candidate, the HDL nanoparticle will need to undergo further testing," Thaxton noted.

Comme tous les médicaments, la particule de HDL demande encore à être testée plusieurs fois.

L'or pourrait un jour briller là où on ne l'attend pas: de multiples expérimentations sur les nanoparticules d'or sont en cours, dont l'une permettrait de faciliter la destruction des cellules cancéreuses, selon le Centre national de la recherche scientifique (CNRS) en France.

Les nanoparticules d'or ne se présentent pas comme de la poussière d'or. D'une taille inférieure à 10 nanomètres (1 nm = 1 millionième de mm), elles sont de couleur rouge à violet selon leur taille et peuvent virer au vert ou au bleu si l'on joue sur leur forme (plus ou moins allongée).

Ces nanoparticules, qui doivent d'abord faire la preuve absolue de leur non toxicité, pourraient participer à la destruction des cellules cancéreuses de deux façons, a expliqué à l'AFP, Cécile Sicard, du Laboratoire de chimie physique de l'Université d'Orsay-Paris Sud.


Depuis de nombreuses années, les cellules cancéreuses sont traitées par chimiothérapie et radiothérapie. Une des pistes consisterait à cibler les cellules cancéreuses en greffant des molécules tueuses sur des nanoparticules d'or qui agiraient ainsi un peu comme des missiles. Ces travaux sont en cours depuis trois à quatre ans en France mais on est encore loin d'envisager une application thérapeutique.

L'autre possibilité, déjà testée par des Américains sur des souris, est d'associer des nanoparticules d'or aux rayons X pour exalter leur efficacité contre les cellules cancéreuses, explique Mme Sicard.