Des chercheurs de l’Institut Paul Scherrer ont optimisé le traitement des tumeurs malignes à l’aide de radionucléides. Les effets secondaires potentiels sur les reins peuvent désormais être considérablement réduits grâce à un processus moléculaire.
De nouveaux développements dans le domaine des radiopharmaceutiques ont permis aux chercheurs d’aborder la question de substances radioactives restant longtemps dans les reins. La nouvelle approche repose sur une protéine supplémentaire qui peut être séparée dans les reins. Ce processus signifie que les médicaments peuvent détacher les substances radioactives du rein et les déplacer vers les voies urinaires où elles peuvent être excrétées.
Les résultats ont été publiés dans la revueChimie bioorganique et médicinale.
Que sont les radiopharmaceutiques ?
Les radiopharmaceutiques sont des médicaments qui peuvent être utilisés pour détecter et attaquer les tumeurs malignes et peuvent être administrés par injection. Typiquement, ils sont constitués d’un radionucléide et d’une biomolécule.
La biomolécule, généralement un anticorps ou un peptide, se fixe sur certaines structures de surface des tissus. Le radionucléide émet des radiations, qui peuvent aider à détecter les tumeurs malignes et à les détruire.
Les chercheurs comprennent les principes des produits radiopharmaceutiques, mais il reste encore des problèmes à résoudre avant que les médicaments puissent être utilisés.
« Si la molécule est trop spécifique, il y a un risque que les tumeurs malignes ne soient pas détectées. Cependant, s’il est trop général, il pourrait éventuellement se lier aux tissus sains, conduisant à des diagnostics faussement positifs », explique Martin Béhé, responsable du groupe de pharmacologie au Centre des sciences radiopharmaceutiques du Centre. Institut Paul Scherrer.
Cependant, pour des molécules adaptées, il existe d’autres cibles que les tumeurs malignes. Les molécules appropriées pourraient être utilisées pour cibler matrice extracellulaire, partie du tissu située entre les cellules.
La recherche a indiqué que les protéines présentes dans la matrice extracellulaire peuvent favoriser la viabilité des cellules cancéreuses. Il a été prouvé que la croissance tumorale maligne s’accompagne d’un remodelage de la matrice extracellulaire.
Les chercheurs ont voulu utiliser ce remodelage pour amener le radionucléide au tissu des tumeurs malignes. Ils se sont concentrés spécifiquement sur la protéine fibronectine. Dans les tissus sains, la fibronectine présente une structure étendue et tendue, qui se détendra au fur et à mesure que la maladie progresse.
« Vous pouvez le considérer comme un ressort mécanique. Lorsque le ressort est tendu, il y a de grands espaces entre les bobines individuelles où le médicament ne peut pas se lier. Si au contraire, le ressort se détend, les écarts se referment et l’affinité de liaison augmente », explique Béhé.
La fibronectine peut changer de structure tout en conservant sa composition chimique. Ce changement peut augmenter de manière significative l’affinité de liaison avec certains peptides.
Dans des études antérieures, Béhé et son équipe ont montré que les peptides de liaison à la fibronectine (FnBP) pouvaient être utilisés pour transporter le radionucléides dans le matrice extracellulaire d’une tumeur. Les chercheurs ont combiné le peptide de liaison à la fibronectine FnBP5 avec l’isotope radioactif indium-111
Les radiopharmaceutiques peuvent attaquer avec succès les tumeurs malignes
Il a été découvert que ce radiopharmaceutique pouvait détecter et attaquer avec succès le cancer de la prostate. Cependant, le radionucléide s’accumule non seulement dans la tumeur mais aussi dans les reins ce qui peut avoir des effets indésirables.
Les dépôts radioactifs dans les reins peuvent endommager l’organe et interférer avec l’imagerie. Cela se produit lorsque les protéines et les peptides sont filtrés par les reins avant d’être excrétés. Ce processus signifie que les radionucléides peuvent persister dans le rein pendant de longues périodes.
Pour trouver une solution à ce problème, les chercheurs ont modifié le peptide FnBP5 avec une protéine qui pourrait être séparée dans les reins. Cette protéine permet au FnBP5 de s’ancrer sur la fibronectine et de rendre la tumeur visible. Cependant, dès que le médicament modifié pénètre dans les reins, la protéine extraite est coupée et dirigée dans les voies urinaires.
Grâce à son processus moléculaire, les chercheurs ont pu maintenir l’efficacité du médicament original tout en réduisant efficacement les dommages radioactifs aux reins.
Nous espérons que nos résultats pourront également être utilisés pour d’autres radiopharmaceutiques associés à des effets secondaires similaires », a conclu Béhé.