Quand les premières cellules sont apparues sur Terre il y a environ 3,8 milliards d’annéesles virus étaient déjà là pour les saluer. Depuis, les virus ont trouvé des moyens d’infecter les cellules, et celles-ci ont réagi en évoluant pour mettre fin à ces infections. Cette danse évolutive a finalement conduit au développement de votre système immunitaire.
Un aspect clé de votre système immunitaire est de distinguer le « soi » du « non-soi » » afin qu’il puisse détruire et éliminer les matières étrangères de votre corps. Bien que cette réaction immunitaire vous protège des viruscela a également des implications sur l’efficacité des substances étrangères telles que les médicaments.
je suis chercheur étudier les moyens d’améliorer l’efficacité des médicamentsy compris comment les amener au site de la maladie dans le corps avant d’être retirés ou détruits. Une façon d’y parvenir consiste à encapsuler les médicaments dans des nanoparticules – des matériaux suffisamment petits pour être absorbés par les cellules. Bien que ces matériaux déclenchent toujours une réponse immunitaire pour les éliminer du corps, des scientifiques comme moi ont découvert que cette réaction pourrait en réalité être utilisée pour améliorer l’efficacité du traitement du cancer.
Le système immunitaire et l’administration des médicaments
En plus de détecter les agents pathogènes, votre système immunitaire réagit également aux lésions tissulaires. Vous pourriez observer cette réaction comme une inflammation — comme une rougeur et un gonflement — lorsque des drogues sont injectées dans votre corps avec une aiguille.
Généralement ceci réponse inflammatoire est minime. Mais le risque d’une réaction prolongée augmente lorsque les médicaments sont administrés lentement sur une période prolongée, comme lors d’une perfusions de chimiothérapie cela peut prendre une heure ou plus. Pour cette raison, certains patients reçoivent médicaments anti-inflammatoires avant la perfusion pour réduire le risque de réponse immunitaire indésirable pendant le traitement.
Les avancées les plus récentes en matière d’introduction de médicaments dans l’organisme consistent à utiliser des nanoparticules. Ces matériaux — qui peuvent être fabriqués à partir de lipides, de protéines, d’or ou d’autres composants — ont l’avantage d’être très petits : le diamètre d’une nanoparticule typique est d’environ 10 millièmes de millimètre. Leur petite taille permet aux cellules malades de les absorber facilement. Ainsi, lorsque les nanoparticules contiennent des médicaments, elles peuvent agir comme un système de délivrance de médicaments.
Regarder dessus
Malgré leur petite taille, les nanoparticules peuvent contenir un grand nombre de molécules médicamenteusesleur permettant de délivrer une puissante cargaison de traitement directement dans une cellule. Ils peuvent également livrer des médicaments à base de ADN et ARN. L’exemple le plus connu de cette technologie est le Vaccin contre le covid-19lequel utilise des nanoparticules constituées de molécules de graisse modifiées pour délivrer l’ARNm qui apprend au système immunitaire à se protéger contre l’infection au COVID-19.
Ton système immunitaire inné identifie également les nanoparticules comme envahisseurs étrangers lorsqu’elles sont injectées dans votre corps. En conséquence, certains patients ressentent une première réaction inflammatoire lorsque le corps tente d’attaquer la nanoparticule.
Mais et si cette réaction pouvait réellement être utilisée pour améliorer le traitement ?
Exploiter la réponse immunitaire innée
Depuis 30 ans, mon laboratoire à l’Université du Colorado a étudié comment les nanoparticules délivrent des médicaments. Plus récemment, nous nous sommes attachés à comprendre comment le système immunitaire inné répond à une injection de nanoparticules. Bien que cette réaction immunitaire soit généralement considérée comme un inconvénient, nous voulions déterminer si elle pourrait améliorer le traitement.
Dans une étude de 2022 sur la façon dont les nanoparticules affectent la réponse immunitaire chez la souris, nous avons découvert que la réponse immunitaire innée déclenchée par une dose initiale de nanoparticules transportant un médicament sera également réduire les effets d’une deuxième dose s’il est injecté peu de temps après – généralement en quelques jours. Pour ce faire, il élimine plus rapidement le médicament du corps. Cette réaction est similaire à la façon dont une première infection virale déclencherait un réponse protectrice à court terme contre une infection ultérieure par un autre virus.
Un aspect essentiel de cet effet protecteur implique la production d’une protéine appelée interféron lambda. Cette molécule « interfère » avec le processus d’infection en empêchant les virus d’accéder aux différents tissus du corps. Les chercheurs ont déjà testé cette protéine comme potentiel médicament antiviral pour traiter le COVID-19.
De même, l’interféron lambda produit en réponse à la première dose de nanoparticules limite la capacité de la deuxième dose pour délivrer le médicament aux tissus sains du corps. Cependant, cela n’a pas affecté la capacité des nanoparticules à accéder aux tumeurs, probablement parce que les tumeurs peuvent altérer la réponse immunitaire.
Dans le traitement conventionnel du cancer, des médicaments de chimiothérapie sont utilisés pour tuer la tumeur. Ces médicaments étant également toxiques pour les cellules saines, les patients ressentir des effets secondaires comme la perte de cheveux, les problèmes gastro-intestinaux et les éruptions cutanées. L’utilisation de nanoparticules pour administrer un traitement contre le cancer pourrait contribuer à réduire ces effets secondaires, et leur combinaison avec l’interféron lambda pourrait permettre au médicament encapsulé dans les nanoparticules de rester dans l’organisme suffisamment longtemps pour produire tous ses effets.
Notre équipe étudie si injecter directement de l’interféron lambda avant, une chimiothérapie avec des nanoparticules pourrait contribuer à limiter la quantité de médicament qui se retrouve dans les tissus sains tout en augmentant leur concentration dans les tumeurs. Lors d’un premier test de cette stratégie chez des souris atteintes d’un cancer du côlon, toutes les souris ayant reçu de l’interféron lambda ont vu leur durée de survie augmentée et leur perte de poids réduite. Une meilleure compréhension de la manière dont cet effet se produit pourrait aider les chercheurs à tester cette approche du traitement du cancer chez des patients humains.
Les scientifiques ont encore un long chemin à parcourir pour développer des nanoparticules aussi efficaces que les virus pour pénétrer dans les cellules. Mais nous espérons que l’exploitation d’une réponse immunitaire qui a évolué il y a environ un milliard d’années pour prévenir les infections virales pourrait contribuer à réduire les effets secondaires toxiques du traitement tout en améliorant son efficacité.
Cet article édité est republié à partir de La conversation sous licence Creative Commons. Lire le article original.
