Une équipe de chercheurs du groupe de Hongjie Dai de Stanford University en Californie, a utilisé des nanotubes de carbone simple paroi (SWNTs) pour acheminer des médicaments contre le cancer à travers le système sanguin. Les très bons résultats obtenus sur des souris sont prometteurs pour cette technique si la non toxicité des nanotubes pour les cellules humaines est prouvée.
La quête du Graal dans la thérapie du cancer est d'administrer de fortes doses de molécules thérapeutiques sur les sites tumoraux pour une efficacité maximale, tout en réduisant les effets secondaires. Malheureusement, du fait que les médicaments sont rapidement éliminés du réseau sanguin, de fortes doses sont nécessaires pour atteindre les tumeurs. Ainsi naturellement les cellules saines sont exposées à une plus grande quantité de médicaments, ce qui engendre des effets secondaires néfastes.
Dai et ses collègues ont utilisé le Paclitaxel (PTX), une molécule médicamenteuse largement utilisée en chimiothérapie. Les chercheurs ont recouvert les SWNTs de polyéthylène glycol (PEG), une molécule qui a trois branches sur une extrémité, permettant d'attacher trois PTX par PEG. Une étude précédente montre que les nanotubes recouverts de PEG injectés dans des souris peuvent circuler dans le système sanguin pendant une dizaine d'heures, ce qui leur donne largement le temps d'atteindre la tumeur et de délivrer les PTX sans avoir à en injecter de trop grosses doses, et sont éliminés par la suite dans les excréments.
Tous les vaisseaux sanguins sont relativement poreux, mais les pores sont plus étroits dans les vaisseaux sains que dans les vaisseaux de la tumeur. En jouant sur la taille des nanotubes (ils font en moyenne 100nm de long), les chercheurs ont donc été capables de faire en sorte que les médicaments ne s'échappent pas dans les cellules saines (les nanotubes étant trop grands) mais passent à travers les pores des vaisseaux de la tumeur pour atteindre les cellules tumorales. Cela permet d'atteindre une efficacité très importante, car les cellules saines n'absorbent pas les médicaments, qui vont plus spécifiquement et en plus grande quantité atteindre les cellules malades : la quantité de médicaments à injecter est donc plus faible et les effets secondaires sont réduits.
Les chercheurs ont testé les SWNT-PTX dans des souris auxquelles ils ont injecté des cellules de cancer du sein. Ils ont procédé à une injection une fois tous les six jours lorsque les tumeurs avaient atteint une taille spécifique. Ils ont administré à un autre groupe de souris des doses similaires de différentes formes de PTX, dont la forme commercialisée Taxol, et laissé un autre groupe de souris non traitées. Après une période de 22 jours, ils ont observé que les tumeurs traitées par les SWNT-PTX avaient une taille deux fois moins importante que les tumeurs traitées par le 2e traitement le plus efficace : le Taxol, et presque 3 fois moins importante que les tumeurs non traitées. Les tumeurs traitées avec les SWNT-PTX avaient un pourcentage de cellules mortes plus important et un pourcentage de cellules proliférantes plus faible. Les chercheurs estiment que l'assimilation de médicaments qu'ils ont obtenue grâce à leur technique est 10 fois plus importante qu'avec le Taxol.
Pour le moment, Dai qualifie cela de ciblage passif, qui utilise la perméabilité des parois des vaisseaux sanguins. Un ciblage plus actif serait d'attacher des peptides ou des anticorps au SWNT, qui atteindraient spécifiquement la tumeur, augmentant encore énormément l'efficacité du traitement.
