C’est une histoire de chimie et de matériaux qui va peut-être permettre de faire progresser les traitements du glioblastome, une forme de tumeur cérébrale particulièrement agressive et infiltrante. En France, près de 3 500 nouveaux cas sont diagnostiqués chaque année. A ce jour, la radiothérapie, associée à de la chimiothérapie après intervention chirurgicale, ne prédit aux malades qu’une survie médiane de quatorze mois. La prolifération extrêmement rapide de cette tumeur entraîne une hypoxie (déficit en oxygène) locorégionale très prononcée. Ce qui a pour double effet d’accélérer le développement tumoral et de rendre inefficace la radiothérapie, qui a besoin d’oxygène pour fonctionner.
Dans les années 2000, des équipes de recherche, essentiellement dans le nord de l’Europe, se sont intéressées au sujet, en apportant de l’oxygène aux patients pendant la radiothérapie. Ceci s’est révélé extrêmement intéressant sur des tumeurs localisées au niveau du poumon, de la tête ou du cou, mais n’a pas fonctionné sur le glioblastome. Pire, dans certains cas, l’inhalation d’oxygène en accélérait la progression.
Devant ce constat, des biologistes et des chimistes caennais de deux laboratoires distincts ont uni leurs forces, en 2014, pour tenter de développer une stratégie inédite de réoxygénation locale du glioblastome : l’injection, par voie intraveineuse, de nanoparticules minérales chargées en oxygène.
Le choix de nanoparticules de zéolithe (une roche volcanique) comme vecteur d’oxygène n’est pas anodin. Cet aluminosilicate cristallin est doté d’une structure poreuse en nid-d’abeilles, dont les cavités et les canaux forment des « cages » permettant de piéger des molécules de gaz. Ces nanoparticules sont donc des candidates toutes trouvées pour séquestrer de l’oxygène et le délivrer dans la tumeur, après injection. La longueur totale des canaux dans un gramme de zéolithe représentant quatre fois la distance de la Terre au Soleil, soit près de 600 millions de kilomètres !
« Libérer l’oxygène là où il en manque »
Principalement utilisées en pétrochimie pour la séparation des gaz, ou incorporées dans les lessives comme adoucisseur d’eau, les zéolithes n’ont été que très peu étudiées pour des applications biomédicales. Et jamais pour le traitement du cancer. « Nous sommes les seuls au monde à travailler sur des zéolithes appliquées au traitement du glioblastome », confirme Svetlana Mintova, directrice du Centre des zéolithes et des matériaux nanoporeux (université de Caen-Normandie, CNRS), qui codirige ces recherches.
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