Le cuivre est un oligoélément - un élément de nature minérale présent dans le corps humain en très faible quantité - utilisé pour de nombreuses fonctions physiologiques. Cependant, lorsqu'il est sous forme libre, c'est-à-dire lorsqu'il n'est pas lié à des protéines dans la cellule et qu'il circule de manière incontrôlée, il peut provoquer des réactions chimiques toxiques et endommager les constituants de la cellule. Son transport et son stockage sont donc très finement régulés dans nos cellules. Au cours de la dernière décennie, le cuivre a été montré comme jouant un rôle important dans le processus de formation et de développement des tumeurs cancéreuses. Différentes thérapies anti-cancéreuses jouant sur le cuivre sont actuellement en cours de développement.
Dans ce contexte, des chercheurs du CEA-Irig, de l'Institut pour l'Avancée des Biosciences (IAB Grenoble) et de l'Université Libre de Bruxelles (ULB) ont développé une nouvelle famille de molécules, appelées ionophores sélectifs de Cu⁺. Ces molécules sont capables de transporter sélectivement, à travers une membrane biologique, les ions cuivre portant une seule charge positive (Cu⁺) qui correspond à la forme intracellulaire du cuivre. Parmi ces molécules, le Cuphoralix s'est révélé particulièrement efficace. Son action consiste à perturber la répartition du cuivre à l'intérieur des cellules cancéreuses. Cette mauvaise distribution entraîne une accumulation toxique de cuivre libre, ce qui provoque la mort des cellules cancéreuses.
Certains composés de cette famille ont démontré une activité anticancéreuse sur des cellules en culture. Parmi eux, le Cuphoralix a été identifié comme la molécule la plus prometteuse synthétisée par l'équipe de l'ULB. Grâce à l'expertise des chercheurs du CEA-Irig sur l'homéostasie du cuivre (l'ensemble des mécanismes permettant de maintenir la concentration et la distribution intracellulaire du cuivre appropriées), les équipes ont pu élucider le mécanisme d'action du Cuphoralix dans des cellules cancéreuses du foie. En collaboration avec des scientifiques du synchrotron ESRF à Grenoble, des expériences de nano-imagerie élémentaire ont révélé que le Cuphoralix provoque une redistribution du cuivre à l'intérieur des cellules cancéreuses qui en meurent empoisonnées.
Ce mécanisme est inédit car il ne cible pas une molécule précise dans la cellule, mais déséquilibre globalement la gestion du cuivre. Ainsi, les cellules cancéreuses ont plus de difficulté à développer des résistances. De plus, cette molécule s'est montrée efficace sur différents types de cellules cancéreuses, qu'elles soient résistantes ou non aux traitements classiques. Tous ces éléments font du Cuphoralix une molécule très prometteuse pour la thérapie anti-cancéreuse, basée sur la perturbation de l'équilibre du cuivre dans les cellules.