La mousse de monoxyde de carbone dans le traitement du cancer est prometteuse
En appliquant une méthode culinaire largement utilisée, des scientifiques ont développé une mousse incorporant du monoxyde de carbone pour améliorer l’efficacité des inhibiteurs de l’autophagie. Cette thérapie expérimentale contre le cancer a montré des résultats variés dans les essais cliniques jusqu’à présent. La mousse innovante ouvre une voie prometteuse pour faire progresser les traitements dans divers types de cancer.
L’autophagie est un processus inhérent dans lequel les cellules décomposent naturellement et recyclent des éléments intracellulaires endommagés ou défectueux pour éviter leur accumulation. Divers facteurs tels que le manque de nutriments, le stress oxydatif et la croissance rapide des cellules cancéreuses peuvent déclencher cette voie de dégradation. Dans les cellules cancéreuses, il y a une augmentation de l’autophagie, ce qui suggère que la suppression de ce processus pourrait être une approche efficace pour traiter la maladie.
Investigation des résultats ambigus
Des médicaments qui inhibent l’autophagie, tels que les antipaludéens chloroquine et hydroxychloroquine, ont été utilisés dans des traitements expérimentaux du cancer pour améliorer l’efficacité de la chimiothérapie. Néanmoins, les résultats des essais cliniques ont produit des résultats ambigus, incitant les chercheurs de la Carver College of Medicine de l’Université de l’Iowa à explorer les raisons de cette inconsistance.
“Pendant ces essais cliniques, ils ont trouvé des résultats mitigés ; il y avait certains avantages, mais pour de nombreux patients, il n’y avait aucun avantage, ce qui a vraiment ramené les chercheurs à la case départ”, a expliqué James Byrne, l’auteur correspondant de l’étude.
En enquêtant sur la raison pour laquelle l’inhibition de l’autophagie montrait une efficacité variable, les chercheurs ont fait une découverte inattendue : dans deux essais, les fumeurs semblaient répondre de manière plus positive que les non-fumeurs.
“Lorsque nous avons examiné la façon dont les fumeurs se comportaient dans ces essais, nous avons observé une augmentation de la réponse globale chez les fumeurs qui recevaient les inhibiteurs de l’autophagie, par rapport aux patients non-fumeurs, et nous avons également observé une diminution assez robuste de la taille de la lésion cible”, a expliqué Byrne.
Révélation du rôle du monoxyde de carbone (CO)
Des recherches antérieures avaient établi que l’autophagie répond aux gazotransmetteurs, une catégorie de molécules de signalisation biologique qui inclut le monoxyde de carbone (CO), un composant présent dans la fumée de cigarette. Par conséquent, les chercheurs se sont concentrés sur la création d’une méthode pour administrer du CO exogène.
“Nous savons que les fumeurs ont des niveaux élevés de monoxyde de carbone, et bien que nous déconseillions vivement de fumer, cette observation suggérait que l’augmentation du monoxyde de carbone pourrait améliorer l’efficacité des inhibiteurs de l’autophagie”, a noté Byrne. “Notre objectif est d’exploiter cet avantage potentiel et de l’intégrer dans une plateforme thérapeutique.”
Remarquablement, Byrne se spécialise dans la création de matériaux piégeant les gaz (GeMs), qui incluent des mousses, des gels et des solides fabriqués à partir de substances comestibles sûres et capables d’être infusées avec diverses molécules de gaz. En faisant des parallèles avec les techniques de gastronomie moléculaire souvent observées dans les émissions culinaires, les chercheurs ont utilisé un siphon à crème fouettée pour créer une mousse buvable infusée de monoxyde de carbone, appelée CO-GeM.
Effets synergiques du monoxyde de carbone et des inhibiteurs de l’autophagie sur les cellules cancéreuses
En laboratoire, ils ont initialement testé l’effet combiné du monoxyde de carbone avec des inhibiteurs de l’autophagie sur des cellules cancéreuses humaines de la prostate, du pancréas et du poumon. L’exposition à des doses croissantes de bafilomycine A1 (BAF-A1), de chloroquine (CQ) et de Lys05 a révélé que la cytotoxicité (capacité à endommager les cellules) des inhibiteurs augmentait en présence de 250 ppm de monoxyde de carbone. De manière cruciale, le monoxyde de carbone n’a pas eu d’impact sur la viabilité des cellules cancéreuses et des cellules intestinales humaines normales en l’absence de l’inhibiteur de l’autophagie.
Par la suite, les chercheurs ont évalué l’efficacité de leur mousse CO-GeM sur des modèles de souris atteintes de cancer de la prostate et du pancréas. Les souris ont été réparties en quatre groupes de traitement : CO-GeM plus hydroxychloroquine (HCQ), CO-GeM seul, HCQ seul et aucun traitement. Notamment, les souris recevant CO-GeM plus HCQ ont présenté une réduction substantielle de la croissance tumorale en 21 jours. Tout au long du traitement, les souris ont maintenu des poids stables, et aucune indication de dommage au foie n’a été observée, indiquant la sécurité, la biocompatibilité et la tolérabilité du traitement combiné.
“Les résultats de cette étude confirment le concept selon lequel l’administration de niveaux thérapeutiques sûrs de CO, réalisable grâce aux GeMs, peut améliorer les effets anticancéreux des inhibiteurs de l’autophagie. Cela introduit une nouvelle approche prometteuse qui pourrait améliorer les thérapies pour divers cancers”, a affirmé Byrne.
Méthodes de livraison et considérations de sécurité
L’applicabilité des découvertes des chercheurs aux traitements du cancer dépend des méthodes de livraison du monoxyde de carbone (CO) et de la sécurité des matériaux utilisés. Des études antérieures utilisant le CO inhalé ont déterminé que le traitement au CO est très sûr, en particulier pour les patients immunodéprimés. Néanmoins, les chercheurs suggèrent que les médecins pourraient être plus réceptifs au traitement au CO si leurs mousses innovantes sont utilisées au lieu de l’inhalation.
Les chercheurs ont l’intention de peaufiner davantage les formulations de dosage des CO-GeMs pour déterminer les doses qui entraînent des niveaux de carboxyhémoglobine (COHb) – la mesure standard pour confirmer l’étendue de l’exposition au CO – tombant en dessous de la limite de la FDA de 14%. Ensuite, ils prévoient d’évaluer l’utilisation de la nouvelle mousse en combinaison avec des inhibiteurs de l’autophagie dans des essais cliniques humains.
Lisez l’article original sur : New Atlas
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