2023/05/08
Gold-Enhanced Brachytherapy by a Nanoparticle-Releasing Hydrogel and 3D-Printed Subcutaneous Radioactive Implant Approach
Kiseleva, M.; Lescot, T; Selivanova, S.V.; Fortin, M.A. (2023). Gold-Enhanced Brachytherapy by a Nanoparticle-Releasing Hydrogel and 3D-Printed Subcutaneous Radioactive Implant Approach. Advanced Healthcare Materials, 2023, Preprint.
La brachythérapie (BT) est une procédure clinique largement utilisée pour le traitement localisé du cancer du col de l’utérus. En outre, il a été démontré que les nanoparticules d’or (AuNPs) sont de puissants radiosensibilisateurs dans les procédures de brachythérapie. Avant la radiothérapie, leur introduction dans les tumeurs peut renforcer l’effet du rayonnement en générant des photons et des électrons de faible énergie, ce qui entraîne la production d’espèces réactives à l’oxygène (ROS), mortelles pour les cellules. Jusqu’à présent, aucun système d’administration efficace n’a été proposé pour l’administration topique des AuNPs lors d’un cancer du col de l’utérus localisé dans le contexte de la radiothérapie. Cet article présente une approche originale mise au point pour accélérer les études précliniques sur les procédures de BT renforcées par les AuNPs. Tout d’abord, un hydrogel contenant des AuNPs (Pluronic F127, alginate) est développé et testé chez la souris pour la dégradation, la libération des AuNPs et la biocompatibilité. Ensuite, des inserts BT radioactifs imprimés en 3D sur mesure et recouverts d’un coussin d’hydrogel contenant des AuNP sont conçus et administrés par chirurgie chez la souris (xénogreffes HeLa), ce qui permet de mesurer la pénétration des AuNPs dans les tumeurs (∼100 μm), conjointement avec la présence de ROS produites par les interactions entre le rayonnement et les AuNPs. Dans l’ensemble, l’application d’un hydrogel biocompatible libérant des AuNPs à proximité du cancer du col de l’utérus avant la BT pourrait diminuer la quantité totale de rayonnement nécessaire tout en préservant les tissus sains entourant le cancer.