Une histoire entrelacée de chimie et de matériaux pourrait potentiellement améliorer les thérapies pour le glioblastome, un type de tumeur cérébrale à la fois virulente et envahissante. Environ 3 500 nouveaux cas sont identifiés chaque année en France. À l’heure actuelle, la combinaison de la radiothérapie et de la chimiothérapie post-opératoire ne promet aux patients qu’une survie médiane de quatorze mois. L’expansion fulgurante de cette tumeur provoque une hypoxie locale sévère (manque d’oxygène), qui entraîne non seulement une croissance tumorale rapide, mais rend également la radiothérapie inefficace, car elle nécessite de l’oxygène pour être efficace.
Au cours des années 2000, principalement dans le nord de l’Europe, des groupes de recherche ont exploré cette question en fournissant de l’oxygène aux patients lors des traitements de radiothérapie. Cette approche s’est avérée prometteuse pour les tumeurs situées dans les poumons, la tête ou le cou, mais elle ne l’a pas été pour le glioblastome. De plus, dans certaines situations, l’apport d’oxygène accélère même la progression de la maladie.
Face à ces obstacles, deux laboratoires différents de biologistes et de chimistes de Caen ont joint leurs efforts en 2014 pour inventer une méthode nouvelle de réoxygénation locale du glioblastome : l’injection intraveineuse de nanoparticules minérales saturées en oxygène.
L’emploi de nanoparticules de zéolithe, une pierre volcanique, est pertinent pour le transport d’oxygène. Ce cristal d’aluminosilicate présente une structure poreuse semblable à une ruche, avec des cages formées par des canaux et des cavités qui peuvent stocker des molécules de gaz. Par conséquent, ces nanoparticules sont des choix idéaux pour la capture et la distribution d’oxygène dans une tumeur suite à une injection. La longueur totale des canaux dans un gramme de zéolithe équivaut à quatre fois la distance entre la Terre et le Soleil, soit presque 600 millions de kilomètres!
« Apporter de l’oxygène là où il est nécessaire »
Les zéolithes sont principalement employées dans l’industrie pétrochimique pour la séparation des gaz, ou ajoutées aux détergents comme adoucissants pour l’eau. Cependant, leur utilisation dans le domaine biomédical est encore peu explorée, et jamais dans le traitement du cancer. « Nous sommes les seuls au monde à appliquer des zéolithes pour le traitement du glioblastome », déclare Svetlana Mintova, directrice du Centre des zéolithes et des matériaux nanoporeux (université de Caen-Normandie, CNRS), qui supervise ces études.
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