Le plan Cancer de l’Inserm, qui soutient des projets dans le domaine de la cancérologie, va financer jusqu'en 2021 les recherches d’une équipe sur un nouveau traitement du glioblastome multiforme. L’idée ? Délivrer un traitement ciblé directement dans les cellules cancéreuses du cerveau, en utilisant l’alliance d’un peptide et de microparticules magnétiques.
Le glioblastome est la tumeur du cerveau la plus fréquente et la plus agressive. Elle peut se développer à tous les âges, et concerne environ 3000 personnes chaque année en France. Malgré des traitements qui combinent chirurgie, radiothérapie et chimiothérapie, l’espérance de vie est seulement de quinze à dix-huit mois. L’échec des traitements peut être attribué à la difficulté d’atteindre et de circonscrire de telles tumeurs lors d’une opération, mais aussi au fait que les traitements actuels ont le défaut de n’être pas sélectifs. C’est-à-dire qu'ils attaquent de nombreuses cellules saines en même temps que les cellules cancéreuses. Il faudrait, pour agir efficacement sur la tumeur, prescrire le médicament à des dosages qui auraient des effets dévastateurs sur l’organisme et le cerveau des patients traités. L’enjeu est donc d’améliorer les résultats de la chimiothérapie tout en préservant les cellules saines. Pour cela, des chercheurs associés de l’Inserm et de l’Institut national des sciences appliquées (INSA) Centre-Val de Loire, coordonnés par le neurobiologiste Joël Eyer, de l'université d'Angers, ont imaginé un dispositif d'un nouveau genre.
Le plan Cancer de l’Inserm, qui soutient des projets dans le domaine de la cancérologie, va financer jusqu'en 2021 les recherches d’une équipe sur un nouveau traitement du glioblastome multiforme. L’idée ? Délivrer un traitement ciblé directement dans les cellules cancéreuses du cerveau, en utilisant l’alliance d’un peptide et de microparticules magnétiques.
Le glioblastome est la tumeur du cerveau la plus fréquente et la plus agressive. Elle peut se développer à tous les âges, et concerne environ 3000 personnes chaque année en France. Malgré des traitements qui combinent chirurgie, radiothérapie et chimiothérapie, l’espérance de vie est seulement de quinze à dix-huit mois. L’échec des traitements peut être attribué à la difficulté d’atteindre et de circonscrire de telles tumeurs lors d’une opération, mais aussi au fait que les traitements actuels ont le défaut de n’être pas sélectifs. C’est-à-dire qu'ils attaquent de nombreuses cellules saines en même temps que les cellules cancéreuses. Il faudrait, pour agir efficacement sur la tumeur, prescrire le médicament à des dosages qui auraient des effets dévastateurs sur l’organisme et le cerveau des patients traités. L’enjeu est donc d’améliorer les résultats de la chimiothérapie tout en préservant les cellules saines. Pour cela, des chercheurs associés de l’Inserm et de l’Institut national des sciences appliquées (INSA) Centre-Val de Loire, coordonnés par le neurobiologiste Joël Eyer, de l'université d'Angers, ont imaginé un dispositif d'un nouveau genre.
Pénétrer les cellules cancéreuses
Le projet repose sur les résultats des recherches du neurobiologiste Joël Eyer et de son équipe ces dernières années. Celles-ci ont porté sur la structure des neurones et sur un peptide de synthèse, une suite de 24 acides aminés mise au point en imitant la structure du cytosquelette des cellules nerveuses. Ce peptide a une constitution chimique qui lui permet de pénétrer la membrane des cellules cancéreuses, tandis qu’il n’a pas d’influence sur les cellules saines, astrocytes et neurones. Les raisons de cette sélectivité ne sont pas encore bien claires ; mais les chercheurs soupçonnent qu’elle est liée à la présence de lipides et de phospholipides enrichis dans les cellules de glioblastome, qu’on ne trouve pas dans les cellules saines.
Les molécules thérapeutiques seront chargées à bord de nanocapsules lipidiques (des sortes de gélules de taille nanométrique, c'est à dire cent fois plus fines qu’un cheveu) ou de nano-véhicules constitués de silicium poreux, des nano-éponges biocompatibles dont les pores peuvent être remplis de différentes sortes de particules. Ainsi, l’administration de la chimiothérapie pourrait être beaucoup plus ciblée, car les nanocapsules pourraient pénétrer à l'intérieur des cellules en utilisant le peptide comme bras d’arrimage aux cellules cancéreuses.
En plus de sa sélectivité, ce peptide est à l'image de nombreuses molécules utilisées en chimiothérapie un médicament anticancéreux : il interagit avec la tubuline, la protéine structurelle des microtubules, un constituant majeur du cytosquelette des cellules. Ce qui stoppe la mitose (la division) des cellules qu’il pénètre, et empêche donc le développement de la tumeur et de métastases. Il a même l’avantage, par rapport à la plupart des autres anticancéreux, d’attaquer les cellules cancéreuses souches, qui sont les plus difficiles à détruire, et d’agir sur tous les types de glioblastomes testés jusqu’ici: car les mutations à l’origine de ce cancer sont nombreuses, et les médicaments classiques ne sont efficaces que sur certaines d’entre elles.
En 2013, le peptide a été testé par Eyer et son équipe in vitro et in vivo, avec des résultats très encourageants : chez les rats porteurs d’un gioblastome (c’est-à-dire auxquels on a implanté des cellules cancéreuses), son administration a fortement ralenti la progression du tissu cancéreux : le volume de la tumeur a été réduit de 60%. L’association du peptide à un autre anticancéreux, le Paclitaxel, a débouché sur une réduction de volume de la tumeur de 75%. Les recherches actuelles d’Eyer et son équipe portent ainsi sur une thérapie combinant l’efficacité de ce peptide avec celle d’autres molécules chimiothérapiques, contenues dans les nanocapsules, en ciblant précisément les cellules du glioblastome. Cette thérapie n'a pour l'instant été testée que sur les rongeurs, mais l'objectif des chercheurs est bien sûr de l'appliquer, à terme, aux humains.
Amener les nanocapsules à bon port
Durant les essais sur des rongeurs, le peptide et les nanocapsules avaient été injectés directement sur le site de la tumeur. Mais injecter localement le médicament ne fonctionnerait pas dans le cadre d’une thérapie pour les humains. D’abord parce que le glioblastome se présente souvent sous forme diffuse, c’est-à-dire sous forme de cellules cancéreuses éparpillées dans le cerveau, ce qui rend le traitement par injection locale impossible. Ensuite parce que des injections à répétition risqueraient de faire métastaser le cancer. Aussi faut-il s’en tenir à une administration par intraveineuse.
Or, l’acheminement du traitement jusqu’au cerveau pose des problèmes. Il faut éviter la dispersion du traitement dans le reste de l’organisme d’une part, et passer la barrière hémato-encéphalique (qui protège le cerveau des pathogènes présents dans la circulation sanguine générale) d’autre part. Pour pallier ce second problème, les chercheurs de l’équipe d’Eyer se sont associés aux spécialistes de nanorobotique de l’INSA Centre Val de Loire, dirigés par Antoine Ferrera.
Leur idée est d’assortir le complexe nanocapsule/peptide d’une particule de magnétite, un oxyde de fer aux propriétés magnétiques. Les minuscules vaisseaux thérapeutiques seront ensuite injectés dans la circulation sanguine et guidés jusqu’au cerveau grâce à un système robotisé basé sur le principe de la résonnance magnétique, qui est très utilisé dans l’imagerie médicale (IRM). Des électroaimants permettront de contrôler le mouvement de particules aimantées dans le sang en faisant varier très finement le champ magnétique. Pour surveiller le processus, les nanocapsules seront pourvues d’un élément phosphorescent, afin de pouvoir les suivre en temps réel, et ainsi rattraper de possibles erreurs de trajectoire.
La magnétisation des nanocapsules offre également une solution au passage problématique de la barrière hémato-encéphalique : les chercheurs comptent utiliser la résonance magnétique pour chauffer localement les particules de magnétite, ce qui aura pour effet de dilater les pores de la barrière et de permettre le passage des nanocapsules. Cette technique pourrait même compléter l’efficacité thérapeutique du peptide et des nanocapsules : une fois le traitement arrivé dans les cellules de glioblastome, faire passer la température des cellules cancéreuses de 37° à 45° permettrait de les tuer.
Ce dispositif commencera d’être testé sur des rats à partir du début de l’année 2019. On peut espérer que les résultats seront concluants. Si tel est le cas, cette technique pourrait être appliquée à d'autres pathologies du cerveau telles que la maladie de l’Alzheimer, ou l'AVC.
