Les cellules cancéreuses ont perdu leur aptitude à entrer en apoptose. Donc on essaie de trouver des méthodes physiques ou chimiques pour induire cette mort cellulaire programmée. Les Américains Dong-Hyun et coll. (Argonne, Illinois) utilisent des microdisques en métaux composites ferromagnétiques, possédant un champ magnétique en forme de vortex (cercles concentriques). Ils observent que la stimulation provoquée par le spin en forme de vortex exerce deux types d’effets : une altération de l’intégrité de la membrane cellulaire et la mise en route de l’apoptose.
Les microdisques sont d’une épaisseur de 60 nm (1nm = 10 -9 m) et d’un micron de diamètre. Ils sont en permalloy, un alliage magnétique de fer et de nickel, et sont recouverts d’une couche d’or de 5 nm sur chaque face. C’est la géométrie de l’objet combinée aux propriétés intrinsèques du permalloy qui aboutit à un champ magnétique au spin en forme de vortex.
L’étude a été réalisée in vitro sur des cellules de glioblastome multiforme, une forme agressive de cancer du cerveau, qui sert de modèle d’étude de techniques antinéoplasiques. Les microdisques ont été associés à un anticorps contre l’IL13a2R, très exprimée à la surface des cellules.
Un champ magnétique très faible.
Il a suffi d’appliquer un champ magnétique très faible, inférieur à 100 Œrsted, à une fréquence de quelques dizaines de Hertz et seulement pendant 10 minutes pour obtenir l’induction de l’état d’apoptose et la destruction de 90 % des cellules, in vitro. Le champ est qualifié « d’une faiblesse sans précédent. »
Il est instructif de comparer cette stratégie avec l’utilisation très explorée des nanoparticules magnétiques, qui cherche à obtenir la régression tumorale par des effets hyperthermiques. On note que l’hyperthermie magnétique est invasive, distribue la chaleur de manière homogène et cible trop largement pour ne pas atteindre les tissus avoisinants.
« Dans notre expérience, le pouvoir externe fourni aux cellules en culture est au minimum 100 000 fois inférieur à celui utilisé dans les traitements par hyperthermie par nanoparticules. »
Ce champ magnétique faible peut offrir des traitements peu onéreux et faiblement invasifs.
Le paradigme opérant n’est ni directement mécanique, ni thermique, observe-t-on. Mais « l’oscillation mécanique des minidisques attachés à la membrane cellulaire est transformée en un signal ionique électrique, qui déclenche la voie de la mort cellulaire programmée, l’énergie totale nécessaire pour accomplir la mort cellulaire est délivrée en un laps de temps de l’ordre de la minute. »
Nature Materials, édition avancée en ligne.
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