Les chercheurs ont procédé à la rétro-ingénierie d’un outil commun utilisé dans le monde culinaire pour créer leur mousse anticancer
Remplir les tumeurs d’oxygène les rend plus sensibles au traitement. En cherchant un moyen d’apporter plus d’oxygène aux tumeurs, les chercheurs se sont tournés vers une source d’inspiration improbable : la mousse utilisée en cuisine, comme la crème fouettée que les baristas utilisent pour napper les chocolats chauds. À l’aide du même siphon à chantilly que celui utilisé dans le monde culinaire, ils ont créé une mousse à base d’aliments qui peut être injectée directement dans les tumeurs et ont montré qu’elle était efficace pour réduire la résistance au traitement dans les tumeurs de souris.
Dans l’organisme, les tumeurs se maintiennent dans un état hypoxique, c’est-à-dire privé d’oxygène. Cela les rend notoirement résistantes aux traitements courants, notamment la chimiothérapie et la radiothérapie. Afin d’éliminer cette défense, les chercheurs ont utilisé des techniques d’augmentation de l’oxygène telles que l’oxygénothérapie hyperbare et un type d’administration d’oxygène connu sous le nom de perfusion de microbulles. « Cependant, la difficulté consiste à délivrer une dose efficace d’oxygène de manière sûre et contrôlée », explique James Byrne, professeur associé d’ingénierie biomédicale à l’université de l’Iowa.
James Byrne et ses collègues chercheurs de l’université de l’Iowa – ainsi que de la Harvard Medical School, du MIT et du Beth Israel Deaconess Medical Center – ont donc entrepris de trouver un moyen d’injecter directement de l’oxygène aux tumeurs. Se tournant vers le monde de la gastronomie moléculaire, qui consiste à transformer diverses substances comestibles en mousse, ils ont inversé la conception d’un siphon à fouet pour utiliser de l’oxygène au lieu du protoxyde d’azote, plus courant. Les mousses ainsi obtenues ont été baptisées « matériaux piégeant les gaz » ou GeMs (gas-entrapping materials).
« Ces GeMs sont très simples et ne contiennent que trois ingrédients : le gaz, les agents moussants et l’agent épaississant », explique James Byrne. « Nous utilisons plusieurs systèmes pressurisés uniques et personnalisés pour incorporer de fortes concentrations de gaz dans de petits volumes de ces matériaux biocompatibles, qui peuvent être injectés ou implantés dans les tissus et permettent une libération prolongée et contrôlée du gaz. »
Dans une itération de la mousse, les chercheurs ont utilisé un polymère composé d’hydrates de carbone naturels similaires au bonbon Pop Rocks.
Ensuite, les chercheurs ont mené des expériences sur des souris porteuses d’un cancer de la prostate ou d’un type de sarcome connu sous le nom de tumeur maligne de la gaine du nerf périphérique (MPNST : malignant peripheral nerve sheath tumor). Les tumeurs à gaine nerveuse périphérique maligne sont extrêmement difficiles à opérer, car cela peut facilement endommager les nerfs autour desquels elles s’enroulent. Trouver un moyen de les rendre plus sensibles aux meilleurs traitements actuels pourrait donc contribuer grandement à améliorer les résultats pour les patients. Dans les deux types de tumeurs, les nouvelles mousses de transport d’oxygène ont augmenté la réactivité des tumeurs aux traitements de chimiothérapie et de radiothérapie.
Les mousses étant fabriquées à partir de matériaux comestibles et d’oxygène, les chercheurs estiment que si les essais sur l’homme sont concluants, il est fort probable que le traitement devienne un nouvel outil dans la boîte à outils de la lutte contre le cancer (qui, fait intéressant, contient également des idées sur la façon de combattre le cancer en le privant d’oxygène).
« L’un des aspects de ce projet qui m’a vraiment enthousiasmé est la combinaison des principes de la biologie du cancer avec la science des matériaux pour créer quelque chose qui peut avoir un impact réel », a déclaré le premier auteur de l’étude, Jianling Bi, chercheur dans le laboratoire de Byrne.
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202205995
https://www.eurekalert.org/news-releases/978595
