Bulles, ultrasons et radiothérapie : créer une nouvelle approche de l’administration de médicaments

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Microbulles utilisées pour encapsuler et délivrer des médicaments anticancéreux visualisées en microscopie à fluorescence. Avec l’aimable autorisation d’Eleanor Stride.

Grâce au financement du CRUK-EPSRC Multidisciplinaire Project Award, une équipe de chercheurs de l’Université d’Oxford partage leur expertise respective pour débloquer de nouvelles approches passionnantes en chimiothérapie et radiothérapie utilisant les ultrasons.

Un environnement de travail qui inspire la collaboration

Travaillant à l’Université d’Oxford, l’oncologue clinicienne Dr Anne Kiltie, la professeure ingénieur biomédicale Eleanor Stride et le professeur biophysicien Boris Vojnovic ont découvert que la proximité de leurs différents départements leur a permis d’identifier les défis cliniques auxquels leur expertise combinée pourrait relever. Eleanor décrit comment l’environnement multidisciplinaire a été le catalyseur de leur projet, qui a été financé par un prix de projet multidisciplinaire.

Nous sommes extrêmement chanceux de travailler dans un bâtiment où différents types de scientifiques partagent les mêmes installations. Notre projet est né d’une conversation autour d’un café sur l’utilisation de la microscopie à fluorescence avancée pour caractériser les microbulles.

L’équipe utilise sa combinaison unique de compétences pour explorer des moyens d’améliorer l’efficacité de la radiochimiothérapie dans le cancer de la vessie, en minimisant les effets toxiques systémiques produits lorsque la radiothérapie est utilisée parallèlement à la chimiothérapie. Les effets secondaires sont difficiles à gérer chez les patients âgés, créant un besoin clinique urgent auquel ce projet multidisciplinaire pourrait contribuer à répondre.

La collaboration : réunir médecine, biologie, chimie, physique et ingénierie

L’équipe explorera comment cibler les médicaments de chimiothérapie en les encapsulant dans des microbulles et en les délivrant par injection directe ou par circulation dans le sang. Pour libérer le médicament, tout en l’empêchant d’affecter les tissus sains à proximité, l’équipe utilisera des ondes ultrasonores à haute intensité pour faire éclater les bulles près de la tumeur.

Les médicaments sont conçus pour améliorer les effets de la radiothérapie, mais les techniques actuelles de ciblage de la radiothérapie reposent sur un système d’imagerie basé sur la tomographie informatisée qui a une résolution limitée. Pour relever ce deuxième défi, l’équipe utilise plutôt des ultrasons tridimensionnels pour guider la radiothérapie qui contrôle simultanément l’administration de médicaments par microbulles.

La nature complexe du défi qu’ils se sont lancé exige une intégration minutieuse de l’éventail des compétences et de l’expertise que chacun des membres de l’équipe peut apporter.

Ce type de projet ne serait tout simplement pas possible sans la bonne combinaison de médecine, biologie, chimie, physique et ingénierie, donc chaque membre de l’équipe a un rôle très important à jouer.

Prof Eleanor Stride

Si la preuve de principe est démontrée dans ce travail, l’équipe développera la méthode de test dans un essai clinique de phase 1 pour le cancer de la vessie.

Apprendre à partager les connaissances entre les disciplines

Même si l’équipe savait très tôt que leurs disciplines très distinctes pouvaient se compléter afin d’explorer une nouvelle approche de l’administration de médicaments, le développement de leur idée devait évoluer au fil des réunions et en faisant circuler les informations de leurs domaines respectifs à chacun. autre.

Eleanor décrit comment l’équipe a d’abord surmonté la barrière linguistique entre les disciplines, ce qui leur a ensuite permis de combiner efficacement leurs recherches.

Le principal défi a d’abord été de se familiariser avec la terminologie et les aspects pratiques des différentes techniques que nous élaborons. Les microbulles que j’avais développées auparavant n’étaient pas compatibles avec la radiothérapie, nous avons donc dû reformuler la composition chimique. Nous avons dû faire beaucoup de réflexion latérale pour résoudre ce problème et d’autres problèmes similaires, mais cela fait partie du plaisir.

Point de vue du comité : expertise complémentaire et technologie passionnante

Le comité qui a examiné la proposition de l’équipe était très enthousiaste à l’égard du projet. Ils ont estimé que la technique sophistiquée des ultrasons, utilisée à la fois pour déclencher la libération de médicaments et améliorer le ciblage de la radiothérapie, était une technologie passionnante et que la traduction de ces techniques en modèles précliniques était une étape importante. Ils ont également souligné l’expertise complémentaire que l’expérience d’Anne dans les modèles de cancer de la vessie et l’expérience d’Eleanor dans la thérapie par microbulles guidées par ultrasons ont apportée au projet.