Chercheurs et médecins s'accordent sur l'importance de prévenir ou de traiter le cancer avant que les patients n'aient à gérer des formes plus avancées. Michael Goldberg, docteur en philosophie, du Dana-Farber Cancer Institute, a participé à un projet de recherche collaboratif visant à démontrer comment certains cancers pourraient être prévenus ou traités avant de devenir malins.
Goldberg en collaboration avec Institut Wyss d'ingénierie bio-inspirée Des chercheurs de l'Université Harvard ont utilisé une stratégie d'inactivation génique pour inverser partiellement les cas précoces de carcinome canalaire in situ (CCIS) chez des souris de laboratoire prédisposées à cette affection. Les résultats de cette étude ont été publiés dans Médecine translationnelle scientifique. Suite à ces résultats, l'Institut Wyss a incité Goldberg à concevoir un système d'administration capable de transporter efficacement des fragments d'ARNsi (ARNi) ciblant l'inhibition génique dans les cellules mammaires. La stratégie sous-jacente consistait à désactiver un gène que les chercheurs avaient précédemment identifié comme étant le gène principal de la croissance du carcinome canalaire in situ (CCIS). Cet outil d'administration est connu sous le nom d'interférence ARN (ARNi), un système biologique naturel permettant de réduire l'activité génique.
Le carcinome canalaire in situ est un cancer non invasif des canaux galactophores, généralement bénin, sauf si les cellules s'échappent des canaux et envahissent le sein et d'autres tissus. Ce cancer non invasif a fait l'objet de recherches cruciales car 25 % des diagnostics de cancer du sein sont des carcinomes canalaires in situ, et parmi ces patientes, la moitié évoluera vers un cancer invasif. De nombreuses patientes optent pour une tumorectomie ou une mastectomie et peuvent recevoir une radiothérapie afin de prévenir la progression du cancer. Donald Ingber, MD, Ph.D., Le directeur fondateur de Wyss et un pathologiste du Boston Children's Hospital ont cherché une alternative qui permettrait d'éviter une mesure préventive aussi grave.
Ingber a envisagé la possibilité de parcourir un réseau de gènes pour identifier les gènes clés du cancer du sein, en recherchant les gènes anormaux qui perturbent le fonctionnement d'autres gènes, puis en les bloquant avec des agents moléculaires ciblés. Jim Collins, Ph.D., Ingber, membre du corps professoral de Wyss et professeur à l'Université de Boston, et Hu Li, chercheuse postdoctorale au sein de l'équipe de Collins, ont utilisé des ordinateurs pour explorer des réseaux de gènes à la recherche d'un gène dont l'activité est suspecte juste avant la croissance des cellules des canaux galactophores du sein. Cette recherche a permis d'identifier un suspect principal, le gène HoxA1, présentant un lien statistique avec le cancer du sein, lien qui n'avait pas été établi auparavant. Amy Brock, docteure en philosophie et chercheuse postdoctorale au sein de l'équipe d'Ingber, a utilisé des siRNA pour traiter des cellules de souris et humaines. Elle a constaté que ces siRNA inhibaient l'expression du gène HoxA1 et induisaient la réversion des cellules vers la malignité. Cependant, les siRNA ne pouvant traverser la membrane cellulaire, l'équipe s'est tournée vers Goldberg, qui avait synthétisé des molécules appelées lipidoïdes, susceptibles de servir de vecteur pour les siRNA.
L'approche de Goldberg, appelée Le cheval de Troie Cette approche a permis de réduire l'expression des gènes pendant plusieurs semaines dans l'organisme. Grâce à un système d'administration fonctionnel, Goldberg a demandé à ses chercheurs d'injecter ces nanoparticules chargées d'ARNsi directement dans le canal galactophore, via le mamelon, de souris infectées. Ces souris sont restées en bonne santé, tandis que les souris non traitées ont développé un cancer du sein. Goldberg a déclaré : “ Grâce à une formidable collaboration multidisciplinaire, notre équipe a réussi à prévenir le développement du cancer du sein chez des souris génétiquement prédisposées à cette maladie. Bien que cette approche ne soit pas applicable en clinique avant plusieurs années, elle présente un grand potentiel pour l'administration d'ARNsi aux femmes présentant un risque accru de cancer du sein, afin de prévenir son apparition. ”
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