Des chercheurs de l’université de Tokyo ont utilisé de l’ADN artificiel pour cibler et tuer des cellules cancéreuses d’une manière totalement nouvelle. La méthode s’est avérée efficace lors de tests en laboratoire contre des cellules humaines dérivées du cancer du col de l’utérus et du cancer du sein, ainsi que contre des cellules de mélanome malin provenant de souris. L’équipe a créé une paire d’ADN anticancéreux en forme d’épingle à cheveux, synthétisée chimiquement. Lorsque les paires d’ADN ont été injectées dans les cellules cancéreuses, elles se sont connectées aux molécules de microARN (miRNA) qui sont surproduites dans certains cancers. Une fois connectées aux miARN, elles se sont défaites et se sont réunies, formant des chaînes d’ADN plus longues qui ont déclenché une réponse immunitaire. Cette réponse a non seulement tué les cellules cancéreuses, mais a également empêché toute nouvelle croissance des tissus cancéreux. Cette méthode est différente des traitements anticancéreux classiques et devrait ouvrir une nouvelle ère dans le développement des médicaments.
Le cancer est un problème de santé mondial tristement familier et les méthodes de traitement actuelles ont leurs limites. Cependant, les médicaments basés sur les acides nucléiques – à savoir l’ADN et l’ARN, des molécules porteuses d’informations vitales – peuvent contrôler les fonctions biologiques des cellules. Ils devraient transformer l’avenir de la médecine et donner un coup de fouet aux efforts visant à vaincre le cancer et d’autres maladies difficiles à traiter, causées par des virus et des maladies génétiques.
Un groupe de recherche de l’université de Tokyo, dirigé par le professeur adjoint Kunihiko Morihiro et le professeur Akimitsu Okamoto de la Graduate School of Engineering, a eu l’idée de créer un nouveau médicament anticancéreux en utilisant de l’ADN artificiel.
“Nous avons pensé que si nous pouvions créer de nouveaux médicaments qui agissent par un mécanisme d’action différent de celui des médicaments conventionnels, ils pourraient être efficaces contre des cancers jusqu’ici impossibles à traiter.” A déclaré Professeur Akimitsu Okamoto, École supérieure d’ingénierie, Université de Tokyo.
L’utilisation de médicaments à base d’acide nucléique pour le traitement du cancer a été un défi car il est difficile de faire en sorte que les acides nucléiques distinguent les cellules cancéreuses des autres cellules saines. Cela signifie qu’il y a un risque d’affecter négativement le système immunitaire du patient si des cellules saines sont attaquées par inadvertance. Toutefois, pour la première fois, l’équipe a réussi à mettre au point un brin d’ADN en forme d’épingle à cheveux capable d’activer une réponse immunitaire naturelle pour cibler et tuer des cellules cancéreuses spécifiques.
Les cellules cancéreuses peuvent surexprimer, ou fabriquer trop de copies de certaines molécules d’ADN ou d’ARN, ce qui les empêche de fonctionner normalement. L’équipe a créé des paires artificielles d’ADN en épingle à cheveux oncolytiques (qui tuent le cancer) appelées oHP. Ces oHPs ont été déclenchés pour former des brins d’ADN plus longs lorsqu’ils ont rencontré un (micro) ARN court appelé miR-21, qui est surexprimé dans certains cancers. En général, les OHP ne forment pas de brins plus longs en raison de leur forme incurvée en épingle à cheveux. Toutefois, lorsque les PSH artificiels pénètrent dans une cellule et rencontrent le microARN cible, ils s’ouvrent pour se combiner avec lui et former un brin plus long. Le système immunitaire reconnaît alors la présence du miR-21 surexprimé comme dangereuse et active une réponse immunitaire innée, qui conduit finalement à la mort des cellules cancéreuses.
Les tests ont été efficaces contre le miR-21 surexprimé trouvé dans des cellules humaines dérivées du cancer du col de l’utérus, des cellules humaines dérivées du cancer du sein triple négatif et des cellules dérivées du mélanome malin de la souris. “La formation de longs brins d’ADN due à l’interaction entre les oHP d’ADN court et le miR-21 surexprimé, découverte par ce groupe de recherche, est le premier exemple de son utilisation comme réponse sélective d’amplification immunitaire qui peut cibler la régression tumorale, fournissant une nouvelle classe de candidats médicaments à base d’acides nucléiques avec un mécanisme complètement différent des médicaments à base d’acides nucléiques connus“, a déclaré Okamoto.
“Les résultats de cette étude sont une bonne nouvelle pour les médecins, les chercheurs en découverte de médicaments et les patients atteints de cancer, car nous pensons que cela leur donnera de nouvelles options pour le développement de médicaments et les politiques de médication. Ensuite, nous viserons la découverte de médicaments sur la base des résultats de cette recherche, et nous examinerons en détail l’efficacité du médicament, sa toxicité et ses méthodes d’administration potentielles.” Cette recherche a encore de nombreuses étapes à franchir avant qu’un traitement puisse être mis à disposition, mais l’équipe est confiante dans les avantages des acides nucléiques pour la découverte de nouveaux médicaments.
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Photo de Nadezhda Moryak
