Une étude américaine a démontré l'efficacité en laboratoire d'une nouvelle technique pour éliminer des cellules cancéreuses. Elle utilise des rayons infrarouges pour mettre en mouvement des molécules qui se fixent naturellement sur les tumeurs.

Est-ce la fin des opérations pour retirer les tumeurs cancéreuses ? Une étude américaine menée par plusieurs universités du Texas a réussi à prouver l'efficacité d'une méthode d'extraction des cellules cancéreuses grâce à des molécules d'aminocyanine.

Généralement utilisées dans le domaine de l'imagerie, ces molécules se fixent dans l'organisme sur des tumeurs afin d'agir comme un colorant synthétique pour détecter des cancers. Mais cette fonction – qui repose sur un faible dosage – ouvre la voie à de nouvelles méthodes pour briser et éliminer les cellules malignes.

Des marteaux-piqueurs moléculaires activés par une lumière infrarouge

Les chercheurs des universités de Rice, du Texas A&M ainsi que l'université du Texas – qui regroupe neuf facultés et cinq institutions médicales – ont découvert que les molécules d'aminocyanine peuvent être excitées à l'aide d'une lumière infrarouge, indique Science Alert. Plus particulièrement du proche infrarouge, c'est-à-dire d'une lumière dont la longueur d'onde est comprise entre 800 et 2 500 nm.

Sous l'effet de cette lumière, les molécules d'aminocyanine entrent en vibration de manière synchronisée, détaille leur étude parue dans Nature Chemistry. Ce mouvement permet de casser la membrane des cellules cancéreuses sur lesquelles elles se fixent naturellement.

"Il s'agit d'une toute nouvelle génération de machines moléculaires que nous appelons des marteaux-piqueurs moléculaires", a détaillé le chimiste James Tour de l'université de Rice.

Surtout, cette technique surpasse une méthode similaire précédemment découverte en août 2017. Appelées des moteurs de type Feringa, les précédentes molécules utilisées pouvaient elles-aussi entrer en mouvement pour ouvrir des cellules cancéreuses. Mais avec les molécules d'aminocyanine offrent plusieurs avantages.

Traiter des cancers des os sans besoin d'interventions chirurgicales

"Leur mouvement mécanique est plus d'un million de fois plus rapide que celui des anciens moteurs de type Feringa, et elles peuvent être activées par une lumière proche infrarouge au lieu d'une lumière visible", poursuit James Tour.

La différence dans la manière de mettre en mouvement les molécules est cruciale. Une lumière proche infrarouge ira beaucoup plus loin dans le corps d'un patient sans nécessiter d'opération. Ainsi, cette nouvelle méthode peut être mise en œuvre pour traiter un cancer des os ou d'organes sans qu'une chirurgie ne soit requise pour apporter la lumière d'activation jusqu'aux tumeurs.

La découverte semble précieuse puisque les essais ont montré que 99 % de cellules cancéreuses cultivées en laboratoire ont pu être éliminées par cette technique. Chez des souris atteintes de mélanome (une tumeur maligne du système pigmentaire de la peau), la moitié des spécimens soignés ont vu leur cancer disparaître.

Une méthode difficile à contrer pour les cellules cancéreuses

Mais ce qui encourage, c'est que l'étude a grandement apporté sur la compréhension de la mécanique moléculaire. En entrant en mouvement, les électrons à l'intérieur des molécules forment des entités vibrantes collectives, appelées plasmons, qui entraînent le mouvement de l'ensemble de la cellule.

"C'est la première fois qu'un plasmon moléculaire est utilisé de cette manière pour exciter l'ensemble de la molécule et produire une action mécanique utilisée pour atteindre un objet particulier - ici, déchirer la membrane des cellules cancéreuses", explique le chimiste Ciceron Ayala-Orozco de l'université de Rice.

Malgré des recherches à leurs prémices, les résultats sont déjà prometteurs. Notamment parce que les molécules d'aminocyanine forment une technique biomécanique. Ainsi, il paraît très difficile pour les cellules cancéreuses de développer un système de défense contre ces attaques, comme c'est parfois le cas pour certains traitements médicamenteux.

Désormais, les chercheurs tentent de trouver d'autres types molécules pouvant réagir à un stimuli et engendrer une réponse biomécanique.

Avec Géo