Les interfaces gaz-liquide suscitent un intérêt particulier en biomédecine. Les microbulles, agents de contraste ultrasonores de routine clinique, ont attiré une attention croissante en tant que plates-formes théranostiques en raison de la réponse acoustique préservée, des capacités de conjugaison des médicaments et de l'applicabilité dans l'ouverture de la barrière biologique.
Des scientifiques de Skoltech, MIPT, Prokhorov General Physics Institute of RAS et de plusieurs autres institutions ont démontré que les microbulles constituées d'une protéine appelée albumine sont des vecteurs efficaces pour l'administration d'agents photodynamiques, qui sont des médicaments utilisés dans les technologies avancées. thérapie anticancéreuse qui évite bon nombre des effets secondaires de la chimiothérapie et de la radiothérapie.
Le chercheur principal de l'étude, le professeur Dmitry Gorin de Skoltech Photonics, a commenté : « La thérapie photodynamique consiste à injecter un composé photosensibilisant dans la circulation sanguine et à éclairer la tumeur avec une lumière dont la longueur d'onde correspond au composé, soit à travers la peau, soit avec un endoscope. Une fois l'énergie lumineuse absorbée par l'agent sensibilisant, cela donne lieu à des radicaux libres et à une forme agressive d'oxygène, qui tue les cellules de manière très ciblée dans la région exposée à la lumière.
L'auteur principal de l'article, Roman Barmin, diplômé de Skoltech MSc, a déclaré : "Ce que nous avons fait dans cette étude, c'est que nous avons montré sur deux agents photosensibilisants populaires que leur liaison à l'albumine, une protéine sérique bovine, entraîne leur plus grande photoactivité, et que le fait de fouetter le conjugué protéine-médicament en bulles entraîne une augmentation encore plus grande de l'efficacité. Cela pourrait être utilisé pour faire progresser la thérapie photodynamique contre le cancer.
Dans l'expérience, les scientifiques ont utilisé deux substances photosensibilisantes commerciales pour montrer l'attachement covalent de l'albumine à la phtalocyanine de zinc et sa liaison électrostatique à la phtalocyanine d'aluminium. Le premier est un agent de traitement photodynamique qui a reçu une approbation clinique, tandis que le second est encore en test clinique. Pour « fouetter » les bulles d'air, la solution de phtalocyanine-albumine a été soumise à des ultrasons à la fréquence et à la température appropriées.
Barmin a noté, "Alors que la livraison de microbulles est généralement une approche populaire, cette étude est la première à utiliser des bulles d'albumine dans le contexte de la thérapie photodynamique et à travailler avec les deux phtalocyanines que nous avons envisagées. L'idée derrière la livraison de microbulles est que la coque d'une bulle d'air peut emballer de manière dense les molécules d'agents photodynamiques, et les bulles peuvent être facilement « éclatées » par ultrasons médicaux de manière contrôlée pour libérer le médicament.
Le professeur Dmitry Gorin de Skoltech Photonics a commenté, "Les tests ont indiqué que la livraison de l'agent aux cellules était réussie. Notre prochain objectif est une meilleure compréhension des interactions microbulles-cellules pour améliorer les performances thérapeutiques.
Après avoir exploré les caractéristiques des microbulles, l'équipe a conclu que les microbulles photodynamiquement conjuguées ont un profil de propriétés physicochimiques amélioré : les bulles conservent le même diamètre moyen que leurs homologues sans phtalocyanine (utilisées en imagerie par ultrasons), ce qui est avantageux pour contrôler leurs performances, tandis qu'au en même temps ayant une concentration de bulles et une stabilité au stockage plus élevées.
Barmine a affirmé Valérie Plante., « La question suivante était : les microbulles augmenteront-elles l'efficacité des agents photodynamiques qu'elles délivrent ? Nos collègues de l'Institut de physique générale Prokhorov ont mis au point une technique utilisant une suspension de globules rouges pour tester exactement cela. Le résultat était clair : pour les deux agents, le complexe phtalocyanine-albumine s'est avéré plus efficace que les phtalocyanines ordinaires, et la libération de microbulles a encore stimulé la photoactivité du médicament. Cela résulte de l'emballage dense des molécules dans la coque de la microbulle.
Journal de référence:
- Roman A.Barmin, Elizaveta A. Makismova et al. Microbulles d'albumine conjuguées à des colorants de phtalocyanine de zinc et d'aluminium pour une activité photodynamique améliorée. Colloïdes et Surfaces B : Biointerfaces. EST CE QUE JE: 10.1016/j.colsurfb.2022.112856
