La mousse piégeant les gaz infusée de monoxyde de carbone améliore l’activité anticancéreuse des inhibiteurs de l’autophagie, ce qui peut contribuer à améliorer les thérapies pour de nombreux cancers différents. Crédit : Soins de santé de l’Université de l’Iowa
Les fumeurs ont-ils obtenu de meilleurs résultats que les non-fumeurs lors d’un essai clinique portant sur un traitement expérimental contre le cancer ? C’était la question intrigante qui a conduit Université de l’Iowa chercheurs et leurs collègues pour développer une mousse buvable infusée de monoxyde de carbone qui a renforcé l’efficacité de la thérapie, connue sous le nom d’inhibition de l’autophagie, chez la souris et les cellules humaines. Les résultats ont été récemment publiés dans la revue Science avancée.
La recherche de moyens d’exploiter les différences biologiques entre les cellules cancéreuses et les cellules saines est une approche standard pour concevoir de nouveaux traitements contre le cancer. Mais il s’agit d’un processus laborieux qui nécessite une compréhension approfondie de la biologie complexe du cancer et souvent une dose de connaissances inattendues.
Le potentiel des inhibiteurs de l’autophagie
Les chercheurs savent depuis plusieurs décennies que l’autophagie, qui est le système de recyclage naturel de la cellule, est augmentée dans les cellules cancéreuses par rapport aux cellules saines, ce qui suggère que l’inhibition de l’autophagie pourrait être un moyen de cibler les cellules cancéreuses. Cependant, les résultats de près de 20 essais cliniques testant les inhibiteurs de l’autophagie n’ont pas été concluants.
« Dans ces essais cliniques, ils ont trouvé des résultats mitigés ; il y avait certains avantages, mais pour de nombreux patients, il n’y avait aucun avantage, ce qui a vraiment poussé les chercheurs à retourner à la planche à dessin », explique James Byrne, MD, PhD, professeur adjoint de radio-oncologie et de génie biomédical à l’UI et auteur principal de la nouvelle étude. .
En cherchant à comprendre pourquoi l’inhibition de l’autophagie ne semble fonctionner que de temps en temps, les chercheurs ont fait la découverte surprenante que les fumeurs dans deux des essais précédents sur les inhibiteurs de l’autophagie semblaient avoir de meilleurs résultats que les non-fumeurs.
« Lorsque nous avons examiné les résultats des fumeurs dans ces essais, nous avons constaté une augmentation de la réponse globale chez les fumeurs ayant reçu des inhibiteurs de l’autophagie, par rapport aux patients (non-fumeurs), et nous avons également constaté une diminution assez importante de la taille de la lésion cible. « , dit Byrne.
Il s’agit d’une découverte passionnante pour Byrne et son équipe, car le tabagisme est également associé à des niveaux accrus de monoxyde de carbone, une molécule de gaz qui peut augmenter l’autophagie dans les cellules d’une manière qui, selon les chercheurs, pourrait renforcer l’effet anticancéreux des inhibiteurs de l’autophagie.
« Nous savons également que les fumeurs ont des niveaux de monoxyde de carbone plus élevés et, même si nous ne recommandons absolument pas de fumer, cela suggère qu’un monoxyde de carbone élevé pourrait améliorer l’efficacité des inhibiteurs de l’autophagie. Nous voulons être en mesure d’exploiter cet avantage et de l’intégrer à une plateforme thérapeutique », déclare Byrne, qui est également membre du Holden Comprehensive Cancer Center de l’Université de l’Iowa.
Le monoxyde de carbone stimule l’activité anticancéreuse de l’inhibition de l’autophagie
L’équipe disposait déjà d’une telle « plateforme » pour tester ses idées. Byrne se spécialise dans la fabrication de matériaux piégeant les gaz (GEM) : mousses, gels et solides fabriqués à partir de substances comestibles et sûres qui peuvent être infusées avec différentes molécules de gaz. Pour cette étude, les chercheurs ont créé une mousse buvable infusée de monoxyde de carbone.
Lorsque des souris atteintes de cancers du pancréas et de la prostate ont été nourries avec de la mousse de monoxyde de carbone et traitées simultanément avec un inhibiteur de l’autophagie, la croissance et la progression tumorales ont été considérablement réduites chez les animaux. L’équipe a également montré que la combinaison du monoxyde de carbone avec des inhibiteurs de l’autophagie avait un effet anticancéreux significatif sur les cellules cancéreuses humaines de la prostate, du poumon et du pancréas dans des boîtes de Pétri.
À terme, Byrne espère tester cette approche dans le cadre d’essais cliniques sur l’homme.
« Les résultats de cette étude soutiennent l’idée selon laquelle des niveaux thérapeutiques et sûrs de CO, que nous pouvons délivrer à l’aide de GEM, peuvent augmenter l’activité anticancéreuse des inhibiteurs de l’autophagie, ouvrant ainsi une nouvelle approche prometteuse qui pourrait améliorer les thérapies pour de nombreux cancers différents. » il dit.
En plus de Byrne, l’équipe de recherche comprenait les chercheurs Jianling Bi, Emily Witt, Megan McGovern, Arielle Cafi, Lauren Rosenstock, Lucas Absler, Srija Machkanti, Kellie Bodeker, Scott Shaw, Vitor Lira et Michael Henry.
L’équipe de recherche comprenait également des scientifiques de MITHarvard Medical School, Université de Pennsylvanie, Rutgers Cancer Institute du New Jersey, Université de Caroline du Nord à Wilmington et Oregon Health and Science University.
L’étude a été financée par le National Cancer Institute, l’American Cancer Society, Hope Funds for Cancer Research, le ministère américain de la Défense, la National Science Foundation et la National Football League Players Association.
