Les nanoparticules qui éclairent les biomarqueurs du cancer peuvent aider à guider la chirurgie

Remplissez le formulaire ci-dessous et nous vous enverrons par e-mail une version PDF de "Les nanoparticules qui éclairent les biomarqueurs du cancer peuvent aider à guider la chirurgie"

Remplissez le formulaire ci-dessous pour déverrouiller l'accès à TOUS les articles audio.

Les chirurgiens du cancer pourraient bientôt avoir une vue plus complète des tumeurs pendant la chirurgie grâce à de nouveaux agents d'imagerie capables d'éclairer plusieurs biomarqueurs à la fois, rapportent des chercheurs de l'Université de l'Illinois à Urbana-Champaign. Les nanoparticules fluorescentes, enveloppées dans les membranes des globules rouges, ciblent mieux les tumeurs que les colorants actuellement approuvés cliniquement et peuvent émettre deux signaux distincts en réponse à un seul faisceau de lumière chirurgicale, une caractéristique qui pourrait aider les médecins à distinguer les frontières tumorales et à identifier les cancers métastatiques .

Les agents d'imagerie peuvent être combinés avec des caméras bio-inspirées, que les chercheurs ont précédemment développées pour le diagnostic en temps réel pendant la chirurgie, a déclaré le chef du groupe de recherche Viktor Gruev, professeur de génie électrique et informatique dans l'Illinois. Dans une nouvelle étude publiée dans la revue ACS Nano, les chercheurs ont démontré leurs nouvelles nanoparticules à double signal dans des fantômes tumoraux – des modèles 3D qui imitent les caractéristiques des tumeurs et de leur environnement – ​​et chez des souris vivantes.

"Si vous voulez trouver tout le cancer, l'imagerie d'un biomarqueur ne suffit pas. Il pourrait manquer certaines tumeurs. Si vous introduisez un deuxième ou un troisième biomarqueur, la probabilité d'éliminer toutes les cellules cancéreuses augmente et la probabilité d'un meilleur résultat pour les malades augmentent." a déclaré Gruev, qui est également professeur au Carle Illinois College of Medicine. "Les médicaments et les agents d'imagerie à cibles multiples sont une tendance récente, et notre groupe est à la pointe de la tendance car nous disposons d'une technologie de caméra capable d'imager plusieurs signaux à la fois."

Traditionnellement, un chirurgien enlève une tumeur et l'envoie à un pathologiste pour évaluation, un processus qui peut prendre des heures à des jours, a déclaré le chercheur postdoctoral de l'Illinois Indrajit Srivastava, le premier auteur de l'article. Alors que la recherche s'oriente vers des diagnostics en temps réel, plusieurs défis ont empêché une large application : de nombreux agents d'imagerie ciblés sur les tumeurs n'atteignent que très peu leurs cibles tumorales, au lieu d'être rapidement éliminés de la circulation sanguine et de s'accumuler dans le foie, a déclaré Srivastava.

"Quelques personnes avant nous ont utilisé des nanoparticules recouvertes de globules rouges et ont constaté qu'elles circulaient plus longtemps - quelques jours. Nous avons constaté la même chose chez nos souris : les nanoparticules recouvertes de membrane circulaient plus longtemps dans le sang, avec une absorption réduite dans le foie. Parce qu'ils circulaient plus longtemps, plus d'agents d'imagerie se sont accumulés dans les tumeurs, nous donnant un signal fluorescent plus fort », a déclaré Srivastava.

Abonnez-vous à la newsletter quotidienne de Technology Networks, qui vous livre chaque jour les dernières nouvelles scientifiques directement dans votre boîte de réception.

"C'est intéressant pour une application chirurgicale, car cela pourrait aider à déterminer exactement où faire la coupe. Le fait d'avoir plusieurs signaux donne une image plus globale de la tumeur. Et cela pourrait dire à un chirurgien, 'Cela peut être métastatique, vous voudrez peut-être être plus agressif dans votre retrait. "", A déclaré Srivastava.

Le fait de n'avoir besoin que d'une seule longueur d'onde de lumière laser pour générer plusieurs signaux est un autre avantage pour les applications chirurgicales, car cela rend l'instrumentation beaucoup plus compacte que celles nécessitant plusieurs lasers pour chaque longueur d'onde nécessaire, a déclaré Gruev.

Les chercheurs prévoient de développer davantage d'agents d'imagerie tumorale qui ciblent plusieurs marqueurs et d'aller de l'avant avec d'autres études précliniques et cliniques en utilisant leurs colorants à double signal avec des lunettes chirurgicales qu'ils ont développées.

"Dans cette bataille pour s'assurer que nous enlevons toutes les cellules cancéreuses pendant la chirurgie, nous avons besoin d'investissements à la fois dans la technologie des caméras d'imagerie et dans les agents de ciblage des tumeurs", a déclaré Gruev. "Ce travail nous aide à mieux réaliser et guider l'approche holistique que nous adoptons alors que nous nous rapprochons de plus en plus des essais cliniques."

Référence : Srivastava I, Lew B, Wang Y, et al. Nanoparticules recouvertes de membrane cellulaire pour la délimitation des tumeurs et l'estimation qualitative des biomarqueurs du cancer à une excitation à une seule longueur d'onde dans des modèles murins et fantômes. ACS Nano. 2023;17(9):8465-8482. doi : 10.1021/acsnano.3c00578

Cet article a été republié à partir des documents suivants. Remarque : le matériel peut avoir été modifié pour la longueur et le contenu. Pour plus d'informations, veuillez contacter la source citée.