Tubes doublés de nanofibres utilisés pour «déplacer» les tumeurs cérébrales

«Les« monorails »du cancer peuvent être utilisés pour tuer les tumeurs [du cerveau] en les attirant dans des fosses toxiques ou dans des zones du corps plus sûres», rapporte BBC News.

Ce titre vient d’une nouvelle étude passionnante qui utilise des tubes minces (appelés «guides de cancer») pour guider les cellules du cancer du cerveau de la tumeur à une zone à l’extérieur du cerveau.

Les chercheurs ont utilisé ce que l’on appelle la technologie des nanofibres. Les nanofibres sont minuscules, moins de 0,0001 mm de largeur – une touffe de 100 nanofibres serait de la même taille qu’un seul cheveu humain.

Les chercheurs ont mené un certain nombre d’expériences pour créer des tubes pour imiter les vaisseaux sanguins et nerveux, la voie par laquelle les cancers du cerveau se propagent habituellement. Le revêtement des tubes avec des nanofibres rendait les cellules cancéreuses plus susceptibles de les traverser. Ils ont également étudié les effets de la substance cyclopamine sur la mort des cellules tumorales du cerveau sans affecter les autres cellules du cerveau.

Des rats ont été injectés avec des cellules de cancer du cerveau humain à 2 mm sous le crâne. Sept jours plus tard, les tubes ont été insérés à côté du cancer et ses cellules sont descendues dans les tubes. Lorsque les tubes ont conduit à une zone à l’extérieur du cerveau (qui a été décrite comme “un puits”) contenant de la cyclopamine, les cellules sont mortes. Les chercheurs ont également constaté que la taille du cancer du cerveau réduit.

C’est une nouvelle technique encourageante. De nombreux cancers du cerveau humain ne peuvent pas être traités car les cellules tumorales sont situées dans des parties du cerveau qui ne peuvent pas être atteintes en toute sécurité par chirurgie ou chimiothérapie. Donc, encourager le cancer à «changer de lieu» pourrait mener à de nouvelles possibilités de traitement.

Cependant, on ne sait pas si cette méthode entraînerait le déplacement ou le rétrécissement de l’ensemble du cancer et elle n’a pas évalué les taux de survie.

D’autres études animales seront nécessaires avant que des essais humains puissent être menés.

D’où vient l’histoire?

L’étude a été réalisée par des chercheurs de l’Institut de Technologie de Géorgie, de la Faculté de Médecine d’Emory à Atlanta et du Children’s Health Care d’Atlanta et financée par les National Institutes of Health, la Georgia Research Alliance et la Ian’s Friends Foundation.

L’étude a été publiée dans la revue à comité de lecture Nature Materials.

BBC News a couvert l’étude avec précision, même si l’utilisation de l’image d’une analyse humaine impliquait peut-être que la recherche était maintenant au niveau de l’essai humain.

La couverture de l’étude par Mail Online était également précise, bien qu’elle ait choisi d’offrir la métaphore d’une «cellule de pêche en train de dévider» une cellule cancéreuse plutôt qu’un «monorail».

Bien que ces types de métaphores puissent sembler fantaisistes à des lecteurs plus spécialisés, ils peuvent être très utiles pour transmettre des idées et des concepts complexes à des personnes sans formation scientifique.

De quel type de recherche s’aggissait-t-il?

Il s’agissait d’une étude en laboratoire portant sur une nouvelle technique susceptible de traiter le type le plus courant de tumeur cérébrale primaire agressive, le glioblastome multiforme.

Les options de traitement actuelles sont la chirurgie avec ou sans radiothérapie et chimiothérapie, mais le pronostic est mauvais car le cancer s’est généralement propagé le long des nerfs et des vaisseaux sanguins dans le cerveau. Cette propagation limite la capacité d’enlever chirurgicalement tout sans endommager le tissu cérébral normal.

Cette recherche visait à voir si une tumeur cérébrale pouvait être guidée pour sortir du cerveau afin de la détruire, sans endommager le cerveau.

Qu’est-ce que la recherche implique?

La recherche a impliqué des études en laboratoire pour voir si les cellules cancéreuses se propageraient le long de fibres synthétiques conduisant à une substance qui causerait la mort des cellules. La deuxième partie de la recherche a utilisé la technique chez les rats avec une tumeur cérébrale humaine greffée dans leur cerveau, et a surveillé l’effet sur le cancer.

Les chercheurs ont fabriqué de petits tubes pour imiter les nerfs et les vaisseaux sanguins de 2,4 mm de diamètre extérieur, qu’ils ont décrit comme un «guide tumoral».

Les tubes ont été doublés d’un film lisse ou de nanofibres. Ils ont effectué des expériences en laboratoire pour voir si les cellules cancéreuses humaines se déplaceraient le long de ces matériaux.

Des études ont ensuite été menées pour tester si une substance appelée cyclopamine causerait la mort des cellules cancéreuses. La cyclopamine provient du nénuphar qui pousse dans les montagnes du Nevada et de la Californie, connues pour causer de graves malformations congénitales. La fleur a eu son nom après que les agneaux borgnes sont nés pour les moutons qui ont brouté dessus.

La recherche est en cours pour son rôle potentiel dans le traitement d’un certain nombre de cancers, y compris le myélome multiple. Contrairement à d’autres formes de chimiothérapie, la cyclopamine est seulement dommageable à certains types de cellules.

Ils ont créé un sac pour contenir la cyclopamine qui était connectée à l’extrémité du tube. Ils ont ensuite lié la cyclopamine à un gel de collagène pour voir si cela l’empêcherait de se déplacer dans les tissus environnants, et testé si elle a encore causé la mort des cellules cancéreuses.

Les chercheurs ont ensuite injecté des cerveaux de rats avec des cellules du cancer du cerveau humain, glioblastome multiforme, 2mm sous la surface du crâne. Sept jours plus tard, alors que le cancer se développait, ils inséraient plusieurs types de tubes dans le cerveau du rat, à côté du cancer: des tubes vides, des tubes recouverts d’un film lisse ou des tubes recouverts de nanofibres. Certains des tubes de nanofibres ont conduit à une zone contenant la cyclopamine liée au gel de collagène (appelé «puits»).

Les rats ont été euthanasiés après 18 jours et leurs cerveaux disséqués.

Quels ont été les résultats de base?

Dans les études de laboratoire:

pendant 10 jours, les cellules cancéreuses se sont déplacées de 1,5 mm sur le film lisse, mais de 4 à 4,5 mm le long du film de «nanoparticules alignées».

Lorsque des cellules cancéreuses humaines et d’autres cellules cérébrales ont été cultivées avec de la cyclopamine 30 μM, 80% des cellules cancéreuses sont mortes, mais aucun des autres types de cellules cérébrales n’est mort

lorsque la cyclopamine était liée au gel de collagène, elle ne s’est pas déplacée dans les tissus environnants

Dans les études chez le rat:

Les cellules cancéreuses se déplaçaient le long de tous les types de tubes, mais plus le long des tubes recouverts de nanofibres.

Les cellules cancéreuses n’ont pas migré à l’extérieur des tubes, mais ont été contenues en leur sein. Les cellules cancéreuses ne sont pas mortes avant d’avoir atteint la cyclopamine à l’extrémité des tubes dans l’évier.

La quantité totale de cancer du cerveau dans le cerveau des rats avec les tubes doublés avec les nanofibres était statistiquement plus faible que pour le contrôle (sans tube) ou le tube vide. Dans les cerveaux de rats, où des tubes avec la membrane de nanofibres avaient été insérés, il y avait plus de tumeur dans le tube et la quantité de cancer du cerveau restant dans le cerveau était statistiquement significativement plus petite par rapport au contrôle.

Les rats avec le tube vide inséré avait la plus grande quantité de tumeur totale par rapport aux rats témoins sans tubes et les rats avec des tubes revêtus bordée lisse et nanofibres, et cela a été la plupart du temps dans le cerveau.

Comment les chercheurs ont-ils interprété les résultats?

“L’utilisation de cette technologie pour la migration des cellules tumorales, couplée au puits d’hydrogel conjugué à la cyclopamine, pourrait potentiellement ouvrir de nouvelles approches thérapeutiques pour la prise en charge des cancers du cerveau difficiles à traiter”. Cependant, ils ont également reconnu que “cette étude n’était pas conçue pour évaluer l’efficacité de l’approche pour affecter la survie”.

Conclusion

Il s’agit d’une nouvelle technique intéressante qui réduit la taille d’un cancer du cerveau chez les rats et provoque le déplacement de nombreuses cellules cancéreuses le long d’un tube («guide du cancer») vers une zone où la substance cyclopamine provoque leur mort . Les premiers résultats ne montrent pas que cette substance est toxique pour les autres cellules du cerveau ou qu’elle sort du sac vers les tissus environnants.

Quelques points à considérer comprennent:

Bien que les chercheurs aient mesuré la taille du cancer restant, ils n’ont pas indiqué si les cellules cancéreuses avaient également commencé à se déplacer dans d’autres directions le long des vaisseaux et des nerfs.

Il n’est pas clair si dans des études plus longues la tumeur entière finirait par descendre ces tubes.

Les tubes en question avaient seulement 6 mm de long – des tubes beaucoup plus longs seraient nécessaires pour les cerveaux humains.

Il n’est pas clair pourquoi les tubes vides ont causé le cancer à se développer plus.

Cependant, comme le soulignent les chercheurs et les informations de la BBC, il est tôt et beaucoup plus de recherches seront nécessaires avant toute étude humaine.