Les ions calcium sont vitaux pour les cellules, mais peuvent être toxiques à des concentrations plus élevées. Une équipe de chercheurs a maintenant développé et fabriqué un médicament combiné qui tue les cellules tumorales en modulant l’afflux de calcium dans la cellule. Une source externe de calcium n’est pas nécessaire car seuls les ions calcium déjà présents dans le tissu tumoral sont utilisés, selon l’étude publiée dans la revue spécialisée. chimie appliquée.
Les cellules biologiques ont entre autres besoin d’ions calcium pour le bon fonctionnement des mitochondries, les centrales énergétiques des cellules. Cependant, s’il y a trop de calcium, les processus mitochondriaux se déséquilibrent et la cellule s’étouffe. Un groupe de recherche dirigé par Juyoung Yoon de l’Université pour femmes Ewha de Séoul, en Corée du Sud, ainsi que des équipes chinoises, ont désormais exploité ce processus et développé un médicament antitumoral synergique capable d’ouvrir les canaux calciques, déclenchant une tempête mortelle de calcium à l’intérieur des cellules tumorales. .
Les chercheurs ont ciblé deux canaux, le premier dans la membrane externe et l’autre un canal calcique dans le réticulum endoplasmique, un organite cellulaire qui stocke également les ions calcium. Le canal dans la membrane externe s’ouvre lorsqu’il est exposé à une grande quantité d’espèces réactives de l’oxygène (ROS), tandis que le canal dans le réticulum endoplasmique est activé par des molécules d’oxyde nitrique.
Pour générer les ROS qui ouvrent le canal calcique de la membrane externe, les chercheurs ont utilisé le colorant vert d’indocyanine. Cet agent bioactif peut être activé par irradiation avec une lumière proche infrarouge, qui non seulement déclenche des réactions conduisant aux ROS, mais réchauffe également la zone environnante. L’équipe explique que la température locale élevée active l’autre médicament, le BNN-6, pour libérer des molécules d’oxyde nitrique qui ouvrent le canal dans le réticulum endoplasmique.
Après des expériences réussies avec des lignées de cellules tumorales, l’équipe a testé une formulation injectable chez des souris implantées dans une tumeur. Pour développer une combinaison médicamenteuse biocompatible, les chercheurs ont chargé les ingrédients actifs dans de minuscules billes de silice poreuse modifiée qui ne sont pas nocives pour l’organisme mais peuvent être reconnues par les cellules tumorales et transportées dans la cellule. Après avoir injecté les billes dans le sang des souris, les chercheurs ont observé que le médicament s’accumulait dans la tumeur. L’exposition à la lumière proche infrarouge a déclenché avec succès le mécanisme d’action et la tumeur a disparu au bout de quelques jours chez les souris ayant reçu la préparation.
Les auteurs soulignent que cette approche d’influx ionique pourrait également être utile dans des domaines de recherche biomédicale connexes, où un mécanisme similaire pourrait activer des canaux ioniques autres que le calcium pour trouver de nouvelles approches thérapeutiques.