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Le développement d’exosomes remplis de paclitaxel (PTX) qui surmonte la résistance de drogue
(MDR) en nano-oncologie1
Justin Lessard-Wajcer
Chercheur affilié au laboratoire cérébrovasculaire de l’Université de Montréal ainsi qu’au département de biochimie du Collège Jean-de-Brébeuf.
« Cela est important parce que nous pouvons éventuellement être en mesure de traiter les
patients avec des doses plus petites et plus précises de puissants médicaments de
chimiothérapie, résultant à un traitement plus efficace avec de moins en moins d’effets
secondaires », a expliqué la chercheuse principal, Elena Batrakova, une pharmacologue à
l'Université de Caroline du Nord à Chapel Hill.2
Aujourd’hui, nous sommes enthousiastes de vous présenter une découverte très intéressante
dans le domaine de la recherche nano-oncologique (nanoparticules/cancer) qui en a fait
« jaser » plus d’un durant ces derniers mois. La recherche en question a été produite et
acceptée fin octobre de l’année dernière (2015) par différents auteurs répartis dans plusieurs
centres de recherches. Elena Batrakova et coll. sont les principaux collaborateurs venant du
centre pour la nanotechnologie de l’Université de la Caroline du Nord, ainsi que du
département d’enzymologie chimique de l’université de Moscou.
La découverte en question est celle d’exosomes remplis de paclitaxel (les PTX) qui surmontent
la résistance de drogues multiples (la MDR) dans les cellules cancéreuses. Pour clarifier, les
paclitaxels, ce sont des drogues dérivées des endophytes (mycènes), utilisées largement en
chémothérapie pour bloquer le mécanisme de la mitose dans les cellules. Quant aux exosomes,
ils sont de petites vésicules (env. 40-200nm en diamètre) qui peuvent être trouvées dans les
différents liquides du corps humain (urine, salive, liquide cérébrospinal, etc.), et qui sont
formées dans les corps multivésiculaires (MVB) des cellules. Ces vésicules sont, au naturel,
utilisées comme messagers intracellulaires, transportant l’ARN et les protéines.
Ces vésicules ont très récemment été explorées comme moyen idéal pour contourner la
résistance qu’ont certaines cellules aux drogues, à cause de leurs caractéristiques familières
(comparativement aux autres nanoformulations, créées en laboratoire) et de leurs habiletés
exceptionnelles à communiquer entre les membranes des cellules pour ainsi livrer avec
précision leur volume aux cellules voulues. De plus, comme les vésicules peuvent être
collectées à partir d’immunocytes, elles peuvent aussi avoir des privilèges immunitaire ce qui
constituerait une réduction de la réponse immunitaire comparativement aux nanoformulations
créées au laboratoire.
C’est cette découverte que les chercheurs ont eu recours pour développer une toute nouvelle
formulation de PTX, à base d’exosomes (exoPTX) pour guérir le cancer. De plus, ils ont testé
d’autres drogues et ont trouvé avec aisance que cette méthode pourrait fonctionner avec
1
Kim, M., Haney, M., Zhao, Y., Mahajan, V., Deygen, I., & Klyachko, N. et al. (2015). Development of exosome-encapsulated
paclitaxel to overcome MDR in cancer cells. Nanomedicine: Nanotechnology, Biology And Medicine.
http://dx.doi.org/10.1016/j.nano.2015.10.012 [Traduit par Justin Lessard-Wajcer]
2
MacDonald, F. (2016). Researchers kill drug-resistant cancer in the lab using 50 times less chemo. ScienceAlert. Retrieved 31
January 2016, from http://www.sciencealert.com/researchers-kill-drug-resistant-lung-cancer-with-50-times-less-chemotherapy
[Traduit par Jusitn Lessard-Wajcer]
plusieurs types de drogues. Ces résultats déroulent le tapis rouge sur une voie qui sera, sans
doute, rapidement empruntée par les chercheurs en oncologie à travers le monde.
La méthodologie employée par le groupe de chercheurs dure environ 25 jours et est constituée
de plusieurs étapes cruciales. En somme, les PTX ont été incorporés dans les exosomes en
utilisant trois méthodes : l’incubation à température ambiante, l’électroporation (l’utilisation
de l’électricité pour ouvrir les pores membranaires) et une sonication légère (l’utilisation de
l’énergie sonore pour faire vibrer les particules). Les chercheurs ont ensuite introduit ces
particules in vivo [A] dans des souris (C57BL/6) atteintes du cancer des poumons par
l’entremise de la voie aérienne nasale et, par le même procédé, des nanoparticules
traditionnelles [B] dans d’autres souris atteintes (le développement de ces métastases ont été
permis par l’introduction de cellules tumorales 3LL-M27 [in vivo] par i.-v.]). Puis, Les chercheurs
ont utilisé de l’immunofluorescence (la protéine DID/green pour colorée les exosomes et du
DAPI/blue pour les nucléoles des cellules pulmonaire) pour localiser, avec la technologie
confocale, les données en question. Après avoir regardé ces échantillons dans un microscope
confocal, il est clair que la quantité de nanoparticules [A] est davantage regroupée près des
cellules cancéreuses (vues avec la quantité de DOX) que les [B]. De plus, la rapidité avec laquelle
ces particules sont parvenues aux cellules est considérablement moindre. Ajoutons à cela, les
particules [A] ce sont uniquement regroupées aux cellules mutantes tandis que les autres ont
affecté presque toutes les autres cellules, dont les cellules saines. Par ailleurs, avant même que
l’expérimentation sur les souris ait été effectuée, une expérimentation in vitro avec des cellules
cancéreuses dans un vase de pétri a été entamé. Des résultats semblables ont été démontrés.
Cela étant dit, la quantité de drogues nécessaire pour éliminer le cancer avec les nouvelles
particules ([A]) est réduite dramatiquement, ce qui aura un effet sur le coût, l’efficacité et le
temps total du traitement. Sur la même lancée, il n’y avait aucun signe d’immunoréponse ni
d’inflammation prématurée qui aurait pu aggraver la situation. En effet, ils ont trouvé qu’on
aurait besoin de 50% moins d’agents chimiothérapeutiques que la norme. En d’autres mots,
cette découverte ouvre la voie à un nouveau type de traitements moins dispendieux et
beaucoup plus précis. En conclusion, les chercheurs espèrent que cette découverte motive la
mise en place de cette technique dans l’ensemble du domaine oncologique ainsi que dans
d’autres domaines où les médicaments ne peuvent pas toujours se rendre de façon évidente.
Rappelons que le traitement par chimiothérapie actuel est dévastateur, car il est non-précise et
affecte toutes les cellules du corps, mêmes les saines. De plus, ce traitement peut coûter plus
que 75 000$(CAD)3 pour un seul patient, notamment à cause de l’énorme quantité de drogues
nécessaire pour déraciner cette maladie.
3
Cancer.org,. (2016). Managing the Costs of Your Cancer Treatment. Retrieved 31 January 2016, from
http://www.cancer.org/treatment/findingandpayingfortreatment/understandinghealthinsurance/the-cost-of-cancer-treatment