Des spécialistes de MEPhI (Institut d'ingénierie physique de Moscou), en collaboration avec les universités françaises de Nantes et de Reims Champagne-Ardenne, ont mis au point une micropuce à base de boîtes quantiques permettant d'identifier les inhibiteurs efficaces (matières capables de réduire l'activité) des ferments qui reconstituent l'ADN des cellules cancéreuses en réponse à la radiothérapie et aux médicaments contre le cancer.
Cette méthode, qui permettra de décupler l'efficacité du traitement, est présentée dans un article publié par la revue Scientific Reports.
L'effet thérapeutique de nombreux médicaments contre le cancer est basé sur leur capacité à provoquer des endommagements d'ADN, notamment des ruptures bicaténaires — qui sont malheureusement réparées par des ferments spéciaux.
Les recherches des dernières années ont montré que la réparation de l'ADN était la cause de la résistance des cellules cancéreuses aux médicaments et à la radiothérapie. C'est pourquoi la répression de l'activité des ferments de réparation est devenue l'un des domaines les plus étudiés pour augmenter l'efficacité des traitements contre le cancer.
D'après les chercheurs du MEPhI, la création de nouveaux inhibiteurs de ferments nécessite la mise au point d'outils performants permettant d'identifier les inhibiteurs les plus actifs et d'évaluer leur efficacité.
"Nous avons mis au point une micropuce avec des boîtes quantiques sous la forme de marqueurs fluorescents pour évaluer les changements d'activité du ferment de la protéine kinase dépendante de l'ADN en réponse à l'endommagement de l'ADN. Il a été démontré que l'utilisation de boîtes quantiques permettait d'observer comment les inhibiteurs influençaient l'activité des ferments suite à l'endommagement de l'ADN", déclare Igor Nabiev, responsable du laboratoire de nano-bioingénierie du MEPhI, professeur à l'université de Reims.
A l'heure actuelle, on utilise généralement comme marqueurs fluorescents dans les micropuces des colorants organiques qui sont souvent peu sensibles et instables à cause de la photodégradation. Les nouvelles informations indiquent qu'une alternative prometteuse est le recours aux boîtes quantiques de nanocristaux semiconducteurs fluorescents.
Les propriétés optiques des boîtes quantiques sont uniques: hormis leur haute résistance à la décoloration, elles sont capables d'absorber une immense quantité d'énergie lumineuse et possèdent une luminescence record.
Les résultats des travaux des chercheurs ouvrent des perspectives à la validation préclinique des micropuces à base de boîtes quantiques pour le diagnostic générique des inhibiteurs de la kinase, ce qui représente un intérêt particulier pour l'élaboration de nouveaux médicaments.
La kinase DNA-PKcs, chaînon important du mécanisme de réparation de l'ADN, joue un rôle central dans la formation de tumeurs résistantes aux médicaments et aux radiations. Les recherches sur les animaux ont montré que l'inhibition de la DNA-PKcs par des inhibiteurs de bas poids moléculaire conduisait à la sensibilisation radioactive et chimique des tumeurs cancéreuses comme l'ostéosarcome, le gliome, ainsi que le cancer du sein, des poumons et du colon.
On s'attend à ce que l'élaboration et le diagnostic générique des inhibiteurs DNA-PKcs de la kinase améliore l'efficacité des méthodes actuelles de traitement du cancer basées sur l'endommagement de l'ADN des cellules cancéreuses.
L'article publié donne également une estimation de l'efficacité du système proposé pour le diagnostic générique des inhibiteurs de la kinase afin d'accroître l'efficacité du traitement du cancer.
Avec Sputnik
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