La radiothérapie est un traitement clé dont environ 50% de patients atteints de cancer bénéficient. Pour être efficace, la délivrance des rayonnements doit être précisément ciblée et avec une dose optimale pour irradier la tumeur sans altérer les tissus sains avoisinants. D'où l'intérêt de la recherche pour les nanoparticules métalliques et leur effet radio-sensibilisant qu'explique Charles Truillet, chef de laboratoire au CEA-Joliot : « lorsqu'elles sont activées par les rayons, ces nanoparticules amplifient localement les effets des radiations et leur accumulation spécifique dans les tumeurs permet d'augmenter l'efficacité de la radiothérapie tout en préservant les tissus sains ».
L'accumulation de ces nanoparticules repose sur la physiologie des tumeurs solides, à savoir un réseau vasculaire important et un faible drainage lymphatique. Cette particularité, appelée « effet EPR », leur permet de circuler dans la tumeur via le sang et d'y être retenues. Or cet effet est très hétérogène d'une personne à l'autre, voire entre les différentes lésions tumorales d'un même patient. D'où l'importance de pouvoir quantifier précisément dans le temps et l'espace l'accumulation de ces particules faiblement toxiques et fortement amplificatrices des radiations.
Cibler les tumeurs en leur périphérie, là où elles prolifèrent
C'est l'objet d'une étude de chercheurs de Joliot et de l'Ismo sur des nanoparticules de platine (Pt), alors que la plupart de celles en cours de développement contiennent de l'or, du gadolinium ou du hafnium. Dans un modèle animal de mélanome, cancer très agressif et difficile à guérir, ils ont radiomarqué les nanoparticules pour les observer par tomographie par émission de positons (TEP). Objectif : analyser leur comportement in vivo et caractériser l'effet EPR associé.
L'imagerie TEP, confirmée par d'autres techniques, a révélé une impressionnante accumulation dans la partie périphérique et hautement proliférante de la tumeur. « Cette situation est très bénéfique car la prolifération des cellules tumorales est l'une des causes principales d'échec local de la radiothérapie. De plus, la persistance de cette accumulation dans la tumeur pendant sept jours laisse envisager plusieurs séances de traitement sans avoir à réinjecter de nanoparticules », indique le chercheur.
Le choix du platine s'avère une alternative intéressante, d'autant que ces nanoparticules sont facilement éliminées par les fonctions hépatiques et rénales. Et leur synthèse, très simple, est hautement reproductible. Prochaine étape : corréler ces données de pharmacocinétique avec l'efficacité in vivo de la contribution des nanoparticules Pt à radiothérapie encore plus personnalisée.