Technion (Israël) : nanotechnologie, médecine personnalisée et cancer du sein
[:fr]Alors que la chimiothérapie est souvent un traitement salutaire pour les tumeurs cancéreuses, choisir la bonne chimio pour chaque patient reste un défi clinique encore non satisfait. En outre, les chimiothérapies actuelles entraînent des effets secondaires sévères et endommagent les organes sains à côté des tumeurs.
« Nous voulons que les médecins aient de meilleurs outils pour prédire quels médicaments seraient le plus adaptés pour chaque patient, et les amener au site cible plus efficacement», explique le professeur de Génie Chimique Avi Schroeder, chef du laboratoire Technion pour l’Administration Ciblée de Médicaments et les Technologies Personnalisé de Médecine.
Les systèmes de délivrance des médicaments en usage aujourd’hui n’expédient, de manière surprenante, que 10%, ou moins, de la dose de médicament à la tumeur, les 90% restants sont distribués dans le reste du corps. «C’est mieux que les systèmes non ciblés, mais c’est loin d’être idéal, » explique le Pr Schroeder.
Schroeder et son équipe développent à l’échelle nanométrique des « usines » qui fabriquent, dans l’organisme même, lorsqu’elles atteignent le site de la tumeur, des médicaments contre le cancer à base de protéines. Imitant la stratégie de fabrication de protéines existantes dans la nature, les usines contiennent des ribosomes, des acides aminés et des enzymes- les blocs de construction nécessaires pour synthétiser le médicament à base de protéines souhaité.
Faisant 150 nanomètres ou moins – 1/1000 du diamètre d’une mèche de cheveux, ces usines sont injectées dans le patient et circulent dans le sang jusqu’à trouver la tumeur. De nombreuses tumeurs ayant des vaisseaux sanguins qui fuient, avec des pores de plusieurs centaines de nanomètres de large, ces usines sont suffisamment petites pour y pénétrer.
D’autres chercheurs ont également développé des systèmes qui libèrent les médicaments à l’intérieur de la tumeur, mais le Pr Schroeder et son équipe sont les premiers à fabriquer les médicaments à l’intérieur même de la tumeur. « C’est la première preuve de concept montrant qu’il est possible de réellement synthétiser de nouveaux composés à partir de matières de départ inertes à l’intérieur du corps« , dit Schroeder.
Son système pourrait permettre aux médecins d’adapter les médicaments spécifiquement à chaque patient, et permettra aux patients de recevoir une dose plus concentrée du médicament seulement la où il est nécessaire, échappant ainsi aux effets secondaires sévères.
Après avoir obtenu son doctorat à l’Université Ben Gourion et ses études postdoctorales au MIT avec le professeur Robert Langer, Schroeder est retourné en Israël. Courtisé par de nombreuses universités, il a reçu une bourse Horev à travers la Fondation Henry et Marilyn Taub dans le cadre de leur Programme de Recrutement de Leader en Faculté de Science et Technologie, et a accepté un poste au Technion en 2012.
Le Pr Schroeder est largement publié et a reçu plus de 20 prix, dont le « TevaTech Graduate Student Award » en chimie et en biologie, le prix Intel étudiants-doctorants pour la recherche en nanotechnologie, le Prix étudiants-doctorants de la Fondation Wolf, le prix prestigieux « Polymer Advanced Technologies 2013 Young Scientific Talents » et la bourse Allon.
https://www.youtube.com/watch?v=ZrS_0cYm7iE&list=PL933DB259EC7C7974#t=73[:en]
Prof. Avi Schroeder
Drug delivery systems in use today surprisingly dispatch only 10% or less of a drug dose to the tumor, with the remaining 90% distributed elsewhere in the body. “It’s better than untargeted systems, but it’s far from ideal,” says Prof. Schroeder.
Schroeder and his team are developing nanosized “factories” that manufacture protein-based cancer drugs inside the body upon reaching the tumor site. Mimicking the protein-manufacturing strategy found in nature, the factories contain ribosomes, amino acids and enzymes—the building blocks needed to synthesize the desired protein-based drug.
At 150 nanometers or smaller—1/1,000 the diameter of a strand of hair, these factories are injected into the patient and circulate in the blood until finding the tumor. Since many tumors have leaky blood vessels with pores that are several hundred nanometers wide, these factories are small enough to penetrate.
Other researchers have developed systems that release drugs inside the tumor, but Prof. Schroeder and his team are the first to manufacture drugs inside the tumor. “This is the first proof of concept that you can actually synthesize new compounds from inert starting materials inside the body,” says Schroeder.
His system promises to allow physicians to tailor drugs specifically for each patient, and will allow the patient to receive a more concentrated dose of the drug only where it is necessary, thus escaping the harsh side effects.
After earning his PhD at Ben Gurion University and postdoctoral studies at MIT with Prof. Robert Langer, Schroeder returned to Israel. Courted by several universities, he received a Horev Fellowship through the Henry and Marilyn Taub Foundation Leaders In Science and Technology Faculty Recruitment Program, and accepted a position at the Technion in 2012.
Prof. Schroeder is widely published and has received more than 20 awards including TevaTech Graduate Student Award in Chemistry and Biology, Intel PhD-Student Award for Research in Nanotechnology, the Wolf Foundation PhD-Student Award, the prestigious Polymer Advanced Technologies 2013 Young Scientific Talents Award, and the Allon Fellowship.
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