Cancer du sein, publié par des chercheurs de l’Université de Palerme

PALERMO (ITALPRESS) – L’étude intitulée “Decagram-Scale Synthesis of Multicolor Carbon Nanodots: Self-Tracking Nanoheaters with Inherent and Selective Anticancer Properties”, menée par un groupe de chercheurs du Département des sciences biologiques, chimiques et pharmaceutiques (STEBICEF) de Université de Palerme, a été publié dans ACS Applied Materials & Interfaces, une prestigieuse revue de l’American Chemical Society.
L’équipe, composée de Nicolò Mauro, Mara Andrea Utzeri, Gennara Cavallaro et Gaetano Giammona, en collaboration avec le groupe de recherche de Fabrizio Messina du Département de Physique et Chimie « E.
Segrè “UniPa – composé d’Alice Sciortino, Marco Cannas et Gianpiero Buscarino – et Radian Popescu du KIT-Karlsruhe Institute of Technology, a développé avec succès un procédé de synthèse à grande échelle de nanoparticules de carbone de dimension zéro, appelées nanodots de carbone, conçues sur le surface afin d’être visualisés à l’intérieur du corps humain après leur administration et d’induire des effets cytotoxiques intrinsèques au niveau de la tumeur sous surveillance constante.

Les nanopoints de carbone obtenus dans cette étude émettent de la lumière visible lorsqu’ils sont excités de l’extérieur et produisent localement de la chaleur et des espèces réactives de l’oxygène (ROS) extrêmement toxiques pour les cellules cancéreuses.
Ces nanomachines ont été conçues pour agir comme des nano scalpels en médecine de précision, pour l’élimination sélective et non invasive du cancer du sein guidé par fluorescence.
“Contrairement aux nanomédicaments déjà étudiés – expliquent l’équipe de recherche – les nanopoints de carbone sont des nanostructures extrêmement petites (quelques milliardièmes de mètre) et peuvent facilement s’accumuler à l’intérieur du parenchyme tumoral, surmontant les barrières physiques du microenvironnement tumoral.
A l’intérieur des cellules tumorales, ils peuvent donc exercer leur action cytotoxique sélective et, concomitamment, permettre la visualisation de la masse tumorale par émission de lumière visible.
En fait, une fois à l’intérieur des cellules tumorales, ils sont capables d’interférer avec les processus mitochondriaux normaux, déclenchant la formation de grandes quantités de ROS qui, à leur tour, induisent la mort cellulaire.
En revanche, une augmentation significative des niveaux de ROS dans les cellules saines n’a pas été observée, suggérant ainsi un effet sélectif uniquement pour les cellules tumorales, même celles finalement échappées de la tumeur primaire et disséminées dans des niches prémétastatiques présentes dans d’autres organes.
Les nanomédicaments développés dans cette étude exercent leur action cytotoxique sans nécessairement libérer de médicaments anticancéreux, comme le font habituellement les nanomédicaments conventionnels aux effets secondaires importants et indésirables, et sont si petits qu’ils peuvent être éliminés naturellement par les reins en suivant les processus normaux de biodistribution.
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Ce qui les rend spéciaux et uniques, c’est leur capacité intrinsèque à déclencher la mort cellulaire des seules cellules cancéreuses du sein, ignorant catégoriquement les cellules saines et entraînant un effet anticancéreux sélectif et efficace ».

« L’étude – poursuivent les auteurs – démontre également que la nanotechnologie développée induit une hyperproduction localisée de ROS suite à une exposition à un laser infrarouge couramment utilisé en kinésithérapie.
L’opération est basée sur la capacité des nanodots de carbone conçus avec des atomes d’azote et de soufre à absorber la lumière infrarouge, connue pour pénétrer profondément dans les tissus humains, et à générer une chaleur locale qui exacerbe le stress cellulaire et la formation de ROS.
Par conséquent, en appliquant des impulsions infrarouges en correspondance avec la masse tumorale à éradiquer, identifiée en exploitant les images de fluorescence générées par les nandots de carbone présents en son sein, il est possible d’obtenir une ablation sélective de la tumeur sous surveillance et guidage d’image constants.
En fin de compte – concluent les chercheurs – les nanopoints de carbone développés dans cette étude combinent d’innombrables fonctions synergiques dans une seule nanomachine, telles que : la capacité de suivre et de surveiller les cellules tumorales grâce à l’imagerie par fluorescence, la production intrinsèque de ROS dans les cellules tumorales et la production à la demande de ROS dans la masse tumorale par stimulation optique guidée par l’image.
Ces fonctions peuvent agir en synergie pour éradiquer efficacement et individuellement le cancer du sein et dépasser les limites des techniques pharmacologiques et de nanomédecine traditionnelles, telles que les effets hors cible, l’incapacité à suivre le traitement thérapeutique, la biodistribution et la bioaccumulation non spécifiques”.
(ITALPRESS).