L’intermédiaire de l’IA annonce une nouvelle ère dans le traitement du nano-cancer

Les chercheurs ont développé un « entremetteur » d’IA pionnier qui associe des médicaments anticancéreux existants pour une utilisation en nanomédecine.

La prescription d’une combinaison de deux médicaments ou plus est déjà une pratique établie – connue sous le nom de thérapie combinée – qui peut s’avérer très efficace.

Mais une équipe du Technion – Institut israélien de technologie, à Haïfa, est allée au-delà de la simple identification de médicaments distincts qui fonctionneront bien ensemble.

Ces scientifiques ont développé une technologie qui distingue des paires de médicaments dont la structure moléculaire leur permet de s’unir chimiquement sous forme de nanoparticules mesurant à peine un millionième de millimètre. Leurs conclusions sont publiées dans leJournal de libération contrôlée.

L’administration de médicaments sous forme de nanoparticules – ou nanomédicaments – présente de nombreux avantages, permettant aux médecins d’utiliser des doses plus faibles, de cibler des cellules spécifiques et de minimiser les effets secondaires.

L’outil d’intelligence artificielle développé au Technion a publié des articles sur les traitements anticancéreux existants, rassemblant des informations qui lui permettent de prédire des paires de médicaments qui fonctionneront bien ensemble et, surtout, capables de s’assembler chimiquement en nanoparticules combinées.

Le professeur Yosi Shamay décrit la nouvelle approche comme une « synergie de synergies » ou une « méta-synergie ».

La première synergie est la combinaison de deux médicaments afin que leur effet combiné soit supérieur à l’utilisation de chacun d’eux isolément.

La deuxième synergie consiste à identifier lesquelles de ces paires de médicaments peuvent être utilisées en nanomédecine, apportant ainsi toute une série de nouveaux avantages.

L’outil d’IA a jusqu’à présent proposé 1 985 combinaisons possibles de médicaments nanomédicaux pour traiter 70 types de cancer.

Un exemple consiste à combiner le bortézomib (un médicament contre le cancer du sang) et le cabozantinib (un médicament contre le cancer du foie, des reins et de la thyroïde) pour traiter le cancer de la tête et du cou. Cette combinaison s’est avérée efficace et a provoqué moins d’effets secondaires que l’utilisation de l’un ou l’autre des médicaments individuellement.

Les associations médicamenteuses standard combattent une tumeur plus efficacement qu’elles ne le feraient individuellement et peuvent empêcher la tumeur de développer une résistance au traitement.

Au-delà et au-delà

Les combinaisons de nanomédecine vont bien au-delà. Ils ciblent plus précisément les cellules cancéreuses, combattent mieux les tumeurs, nécessitent des doses plus faibles, sont moins toxiques et minimisent les effets secondaires.

“Le développement d’une méta-synergie au niveau nanométrique est un défi très complexe”, a déclaré Shamay.

« Cela nécessite l’introduction de [at least] deux médicaments simultanément dans le même système de distribution qui les mènerait à la destination souhaitée dans le corps », a-t-il déclaré.

“Nos recherches ont montré, à la fois dans une démonstration informatique et dans des expériences réelles, que la combinaison que nous avons proposée conduit effectivement les médicaments vers la tumeur et les y libère – et que cette thérapie est très efficace pour traiter la maladie.”

L’étude, menée au laboratoire Shamay pour la nanomédecine et la nanoinformatique contre le cancer, a été dirigée par la doctorante Dana Meron Azagury, qui s’est concentrée sur l’aspect biologie et chimie de la recherche, et par l’étudiant à la maîtrise Ben Friedmann, qui a développé le modèle d’IA.