Des scientifiques développent une nouvelle approche pour améliorer l’administration de médicaments pour les tumeurs cérébrales chez les enfants

La technologie permet une administration améliorée de médicaments anticancéreux aux emplacements spécifiques des tumeurs cérébrales tout en épargnant les régions cérébrales normales. Le résultat est une efficacité améliorée et une toxicité réduite des médicaments anticancéreux, selon leur étude, publiée le 2 mars 2023, dans Matériaux naturels.

“Nous montrons que nous pouvons plus efficacement délivrer des doses plus faibles du médicament de manière plus efficace aux sites spécifiques de la tumeur dans le cerveau, tout en épargnant la toxicité osseuse observée chez les patients plus jeunes”, déclare Praveen Raju, MD, PhD, Co-directeur du Children’s Brain and Spinal Tumor Center à l’hôpital pour enfants Mount Sinai Kravis et auteur principal de l’étude.

Le médulloblastome est la tumeur cérébrale pédiatrique maligne la plus courante, représentant environ 20 % de toutes les tumeurs cérébrales chez les enfants. Il est très agressif et difficile à traiter, et est considéré comme incurable chez près de 30 % des patients. Même les enfants qui sont « guéris » connaissent de graves incapacités à long terme et des problèmes de santé, principalement en raison des effets secondaires indésirables de la radiothérapie et de la chimiothérapie. L’administration de médicament dirigée vers le tissu cérébral affecté est entravée par une barrière hémato-encéphalique distincte et hautement régulée, qui protège normalement le cerveau des infections ou d’autres substances nocives.

Dans cette étude, les chercheurs ont utilisé un mécanisme normal que le système immunitaire utilise pour transporter les globules blancs vers les sites d’infection, d’inflammation ou de lésion tissulaire. Plutôt que d’envoyer des cellules immunitaires au hasard dans tout le corps, il existe un mécanisme de ralliement sur les vaisseaux sanguins activés que les cellules immunitaires utilisent pour aller là où elles sont nécessaires. Les chercheurs ont utilisé cette fonction de ralliement unique, qui se trouve également dans les vaisseaux sanguins des tumeurs cérébrales, pour cibler leurs nanoparticules chargées de médicament sur le site de la maladie et non sur les régions cérébrales normales.

En utilisant la nouvelle plateforme d’administration de médicaments dans un modèle murin de médulloblastome génétiquement pertinent, l’équipe de recherche a pu améliorer l’efficacité d’un médicament anticancéreux qui pourrait potentiellement être utile à un sous-ensemble de patients atteints de médulloblastome, mais qui est actuellement limité par l’os. toxicité qu’il crée secondairement chez les enfants.

« De plus, nous avons montré que cette approche d’administration ciblée de médicaments est encore améliorée par la radiothérapie à très faible dose, qui est une thérapie standard déjà utilisée pour la plupart des enfants et des adultes atteints de tumeurs cérébrales primaires et métastatiques », déclare le Dr Raju, professeur agrégé. de neurologie, de neurosciences et de pédiatrie à l’école de médecine Icahn du mont Sinaï. “Il est important de noter que notre approche d’administration de médicaments par barrière hémato-encéphalique a le potentiel d’améliorer l’administration de médicaments pour d’autres tumeurs cérébrales pédiatriques et maladies localisées dans le cerveau chez les enfants et les adultes, y compris l’épilepsie focale, la sclérose en plaques, les accidents vasculaires cérébraux et éventuellement les troubles neurodégénératifs. .”

“Certaines protéines apparaissent sur les vaisseaux sanguins aux sites d’inflammation qui aident les globules blancs à sortir de la circulation sanguine. Ils fonctionnent comme des policiers sur le site d’un accident de voiture, qui laissent entrer le personnel d’urgence pour aider”, explique Daniel Heller, PhD, chef de le laboratoire de nanomédecine du cancer et membre du programme de pharmacologie moléculaire du Memorial Sloan Kettering Cancer Center, et auteur principal de l’étude. “Nous avons envoyé notre propre personnel d’urgence, sous la forme de nanoparticules chargées de médicaments, composées de certaines molécules de sucre qui peuvent cibler ces mêmes protéines.”

Les chercheurs prévoient que la poursuite des recherches et du développement de cette méthode pour exploiter et améliorer le transport des matériaux à travers la barrière hémato-encéphalique et d’autres sites contribuera à améliorer l’efficacité de plusieurs classes de thérapeutiques approuvées et expérimentales. Cette plate-forme d’administration de médicaments peut être utilisée pour traiter les cancers du cerveau et d’autres sites du corps, ainsi que d’autres maladies liées à l’inflammation dans le système nerveux central et ailleurs.

Le Dr Raju et ses collègues ont récemment reçu 2,8 millions de dollars des National Institutes of Health pour disséquer le mécanisme de maturation des cellules tumorales du médulloblastome et identifier des cibles pour induire une différenciation thérapeutique à l’aide de techniques de génomique et d’épigénétique à haute résolution et de cette nouvelle barrière hémato-encéphalique pénétrant plate-forme de distribution de médicaments. Le Dr Raju a également récemment reçu une subvention ChadTough Defeat DIPG Foundation Game Changer de 600 000 $ qui soutiendra la recherche sur l’utilisation de cette approche d’administration de médicaments pour le gliome pontique intrinsèque diffus (DIPG), une tumeur cérébrale pédiatrique difficile à traiter localisée au pons, une partie du tronc cérébral. Oren Becher, MD, chef de la division d’hématologie-oncologie pédiatrique du Fonds Jack Martin, titulaire de la chaire Steven Ravitch d’hématologie-oncologie pédiatrique et professeur de pédiatrie à Icahn Mount Sinai, collabore à cette recherche.

Le financement de l’étude a été fourni par la subvention R01NS116353 des National Institutes of Health ; subvention R01CA215719 de l’Institut national du cancer ; la subvention de soutien au centre de cancérologie P30CA008748 ; l’American Cancer Society Research Scholar Grant GC230452 ; Démêler le cancer pédiatrique ; Collectif Emerson ; l’Alliance de recherche sur le cancer de Pershing Square Sohn; La Fondation Hartwell; la Fondation Expect Miracles – Services financiers contre le cancer ; le prix de l’innovation Equinox de MSK Cycle for Survival dans les cancers rares ; l’Initiative de recherche sur les métastases d’Alan et Sandra Gerry ; M. William H. Goodwin et Mme Alice Goodwin et la Fondation du Commonwealth pour la recherche sur le cancer ; le Centre de Thérapeutique Expérimentale ; le programme des sciences de l’imagerie et des radiations ; et le Centre d’imagerie moléculaire et de nanotechnologie du Memorial Sloan Kettering Cancer Center.