Des gouttes oculaires d'or personnalisées

Publié par Adrien le 21/06/2021 à 09:00
Source: ASP
Rien ne doit entrer dans l'oeil et une des barrières contre les intrus est le film lacrymal. Or ce film lacrymal barre aussi la route aux médicaments contenus dans les gouttes oculaires. Moins de 0,02% des molécules actives traversent la cornée. Pour réduire ce gaspillage, il y a une solution: transporter les médicaments jusqu'à la cornée au moyen de particules d'or !


"Nos particules d'or sont ultra-stables, bio-inertes, adhésives et leur couronne polymérique permet d'encapsuler les médicaments", décline dans un même souffle Élodie Boisselier, professeure agrégée au Département d'ophtalmologie (L’ophtalmologie est la branche de la médecine chargée du traitement des maladies...) et d'oto-rhino-laryngologie - chirurgie (La chirurgie est une technique médicale consistant en une intervention physique sur les...) cervico-faciale de l'Université Laval (L’Université Laval est l'une des plus grandes universités au Canada. Elle a comme...).

Plongeons dans ces particules pour mieux comprendre. Au coeur se trouve une petite sphère (En mathématiques, et plus précisément en géométrie euclidienne, une...) composée d'atomes d'or, stabilisée par des atomes de soufre (Le soufre est un élément chimique de la famille des chalcogènes, de symbole S et de...) en périphérie (Le mot périphérie vient du grec peripheria qui signifie circonférence. Plus...). "Le soufre est le meilleur ami de l'or", reprend Élodie Boisselier. "Pour encapsuler les médicaments, on greffe autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne...) du coeur métallique des molécules de polyéthylène (Le polyéthylène, ou polyéthène (sigle générique PE), est un des...) glycol (PEG), qui forment un filet dans lequel on met les médicaments", poursuit Gabrielle Raîche-Marcoux, qui fait son doctorat (Le doctorat (du latin doctorem, de doctum, supin de docere, enseigner) est généralement...) sur ce projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a...). Et l'adhésion (En physique, l'adhésion est l'ensemble des phénomènes physico-chimiques qui se...) ? Il se trouve que la couche inférieure du film lacrymal, celle qui est au contact de la cornée, est constituée de mucines. Ce sont des protéines riches en cystéine, un acide aminé (Un acide aminé est une molécule organique possédant un squelette carboné et...) qui a la particularité de contenir un atome (Un atome (du grec ατομος, atomos, « que l'on ne peut...) de soufre. Quand les particules d'or viennent se frotter aux mucines, il s'établit des ponts disulfures entre leurs atomes de soufre.

Ces ponts doivent permettre aux particules d'or d'adhérer à la cornée, le temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le...) que les médicaments soient libérés et agissent.

Ça, c'est la théorie (Le mot théorie vient du mot grec theorein, qui signifie « contempler, observer,...). Dans la pratique, il faut déterminer les conditions de synthèse optimales des particules d'or, c'est-à-dire jouer sur la longueur (La longueur d’un objet est la distance entre ses deux extrémités les plus...) des molécules de PEG, les quantités de molécules médicamenteuses, la durée de l'encapsulation (L'encapsulation en général est la notion de mettre une chose dans une autre. En imageant, on peut...)... "En fonction des ratios entre molécules thérapeutiques et particules, je regarde combien de molécules entrent et à quel rythme et en fonction de la durée d'encapsulation, je regarde l'organisation (Une organisation est) des molécules thérapeutiques dans la particule", décrit Gabrielle Raîche-Marcoux. Pour voir le résultat de ses synthèses chimiques, elle jette un oeil au microscope électronique (Un microscope électronique est un type de microscope qui utilise un faisceau de particules...) en transmission pour avoir une image du coeur métallique. La technique de diffusion (Dans le langage courant, le terme diffusion fait référence à une notion de...) dynamique (Le mot dynamique est souvent employé désigner ou qualifier ce qui est relatif au mouvement. Il...) de la lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil...) lui montre la particule dans son ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection...) et la spectroscopie d'absorption ( En optique, l'absorption se réfère au processus par lequel l'énergie d'un photon est prise...) Ultraviolet-Visible permet de distinguer les particules selon leur bande d'absorption. "La position de la bande d'absorption est sensible à l'environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et...) chimique près du coeur métallique de la particule", explique Gabrielle Raîche-Marcoux.

"L'objectif principal de Gabrielle est de synthétiser les particules, de caractériser le côté physico-chimique, de contrôler les propriétés d'encapsulation et relargage", résume Élodie Boisselier.

En parallèle, l'équipe de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue...) de la professeure agrégée Stéphanie Proulx, dans la même unité de recherche qu'Élodie Boisselier, a développé un dispositif équipé d'une cornée post-mortem pour mimer l'oeil qui permettra d'étudier la distribution des particules à la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a...) de la cornée et le devenir des molécules thérapeutiques et des particules d'or après relargage des molécules. Mais il faudra encore des essais sur des modèles animaux et des essais cliniques avant de se mettre ces gouttes d'or dans les yeux !

Ces travaux sont financés par le Centre Québécois sur les Matériaux Fonctionnels, la Fondation des Maladies de l'oeil, le Ministère de l'Économie et de l'Innovation et les Instituts de Recherche en Santé (La santé est un état de complet bien-être physique, mental et social, et ne consiste...) du Canada. La Dre Boisselier est récipiendaire d'une bourse de carrière du Fonds de recherche du Québec - Santé et appartient aux regroupements scientifiques québécois suivants: CQMF, PROTEO et RRSV.

Références associées à ce projet de recherche:
- F. Masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un...), P. Desjardins, M. Ouellette, C. Couture, M.M. Omar, V. Pernet, S.L. Guérin, E. Boisselier (2019) “Synthesis of ultrastable gold nanoparticles as a new drug delivery system” Molecules 24:1-17
- M. Ouellette*, F. Masse*, G. Lamoureux, E. Boisselier (2019) Gold nanoparticles in ophthalmology, Med. Res. Rev. 39(1):302-327.
- M. Ouellette, F. Masse, M. Lefebvre-Demers, Q. Maestracci, P. Grenier (Le grenier (latin granarium) est un local hors-sol destiné au stockage du grain. Il peut...), R. Millar, N. Bertrand, M. Prieto, E. Boisselier (2018) Insights into gold nanoparticles as a mucoadhesive system, Scientific Reports, 8: 14357.
- E. Boisselier, V. Pernet, M. Omar, M. Ouellette, Ultrastable gold nanoparticles for drug delivery applications and synthesis thereof, brevet US (WO2018102921A1, 2018).
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