Real-Time Confocal Raman Imaging of Multi-Walled Carbon Nanotubes in Live Prostate Cancer Spheroids to Enhance Photothermal Cancer Therapy

Le cancer de la prostate est la troisième cause de décès par cancer au Canada. La prostatectomie et la radiothérapie externe sont les traitements de référence pour le cancer de la prostate. Cependant, ces traitements entraînent de nombreux effets secondaires. Ablation focale au laser, une méthode de traitement émergente du cancer de la prostate. En particulier, la thérapie photothermique (PTT) suscite de nombreux intérêts car il s’agit d’une méthode non-invasive. Depuis la dernière décennie, le développement rapide des MWCNT a favorisé une augmentation significative de l’intérêt pour les MWCNT en tant qu’agents photothermiques. Une étude récente a montré que le MWCNT combiné au laser 1064 nm peut élever la température locale des cellules tumorales cibles pour induire l'apoptose, sans qu'il soit nécessaire d'augmenter la puissance d'irradiation du laser, minimisant ainsi les dommages thermiques autour des tissus sains. Malgré sa croissance, le MWCNT est toujours confronté à un défi de taille. En particulier, le manque de caractérisation des MWCNT dans les cellules entrave son développement pour la thérapie photothermique in vivo. La caractérisation des MWCNT dans les cellules est importante car elle révèle les interactions de liaison des MWCNT avec les cellules tumorales. Une mauvaise interaction de liaison du MWCNT et des cellules peut diminuer l’efficacité du MWCNT en tant qu’agent photothermique. Pour évaluer les interactions de liaison des MWCNT et des cellules, une microscopie confocale Raman est proposée ici comme méthode pour caractériser les MWCNT dans les cellules. La microscopie confocale Raman a pu capturer l'empreinte moléculaire complète du MWCNT dans les cellules et distinguer son empreinte moléculaire du MWCNT des cellules. Les changements dans les fréquences de bande et l'intensité des bandes MWCNT proéminentes ainsi que des bandes d'acides nucléiques et de protéines offrent un aperçu des interactions de liaison des MWCNT et des cellules. En sondant les interactions du MWCNT et des cellules, il révèle une empreinte digitale unique relative au CNT-PEP (liaison spécifique au PSMA) et au CNT-PEG (contrôle). Ces empreintes digitales uniques nous permettront de vérifier la liaison entre le CNT-PEP et les cellules du tissu tumoral cible. Les concentrations minimales détectables de CNT-PEP ont été identifiées à partir de cette étude nous permettront de définir la plage de concentrations pour déterminer la concentration maximale détectable de CNT-PEP. Les deux concentrations sont nécessaires pour tracer la courbe d’étalonnage qui sera utilisée pour quantifier la concentration réelle de CNT-PEP présente sur la tumeur cible in vivo.