Des médicaments en or massif pour aider le système immunitaire
Publié par Adrien le 29/06/2019 à 08:00
Source: Université de Genève
En étudiant les effets de nanoparticules d'or sur certaines cellules du système immunitaire, des chercheurs de l'UNIGE, de l'Université de Swansea et du NCCR "Biomaterials" ouvrent la voie à des vaccins et des thérapies plus efficaces.

Au cours des vingt dernières années, l'utilisation de nanoparticules en médecine (La médecine (du latin medicus, « qui guérit ») est la science et la pratique (l'art) étudiant l'organisation du corps...) n'a cessé d'augmenter. Cependant, leur sécurité et leur effet sur le système immunitaire (Le système immunitaire d'un organisme est un ensemble coordonné d'éléments de reconnaissance et de défense qui discrimine le...) restent une préoccupation constante. En testant différentes nanoparticules d'or, des chercheurs de l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission...) de Genève (UNIGE), en collaboration avec le Pôle de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche...) national "Bioinspired Materials" et l'Université de Swansea, au Royaume-Uni, apportent la première preuve de leur impact sur les lymphocytes B - les cellules immunitaires chargées de la production d'anticorps. L'utilisation de ces nanoparticules devrait améliorer l'efficacité des produits pharmaceutiques tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) en limitant les potentiels effets indésirables. Ces résultats, publiés dans la revue ACS Nano, permettront à terme de développer des thérapies plus ciblées et mieux tolérées, en particulier dans le champ (Un champ correspond à une notion d'espace défini:) de l'oncologie. En outre, la méthodologie mise au point (Graphie) par les chercheurs permet de tester la biocompatibilité de n'importe quelle nanoparticule dès les premiers stades du développement d'un nouveau nanomédicament.


Lymphocytes B (bleu et vert) et nanoparticules d'or (rouge) mesurés par imagerie hyperspectrale en champ sombre couplée à une détection fluorescente. © UNIGE

Responsables de la production d'anticorps, les lymphocytes B constituent une partie cruciale du système immunitaire humain et, par conséquent, une cible intéressante pour le développement de vaccins préventifs ou thérapeutiques. Cependant, pour remplir leur objectif, les vaccins doivent atteindre rapidement les lymphocytes B sans être détruits en route (Le mot « route » dérive du latin (via) rupta, littéralement « voie brisée », c'est-à-dire creusée dans la roche, pour ouvrir le chemin.). C'est là que l'utilisation de nanoparticules peut être intéressante. "Les nanoparticules peuvent former une capsule de protection et de transport (Le transport est le fait de porter quelque chose, ou quelqu'un, d'un lieu à un autre, le plus souvent en utilisant des véhicules et des voies de communications (la route, le canal...) pour les vaccins - ou pour d'autres médicaments - afin de les acheminer spécifiquement là où ils pourront être le plus efficaces, tout en épargnant les autres cellules", explique Carole Bourquin, professeure aux Facultés de médecine et des sciences de l'UNIGE, qui a dirigé ces travaux. "Ce ciblage permet aussi d'utiliser moins de substances immunostimulantes tout en conservant une réponse immunitaire efficace. Il augmente leur efficacité et réduit simultanément les effets secondaires, pour autant que les nanoparticules s'avèrent inoffensives pour l'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui peut...) des cellules immunitaires." Des études similaires avaient déjà été réalisées sur d'autres cellules immunitaires, notamment sur les macrophages qui recherchent et ingèrent les nanoparticules, mais jamais jusqu'ici sur les lymphocytes B, plus petits et plus difficilement maniables.

L'or, un matériau idéal (En mathématiques, un idéal est une structure algébrique définie dans un anneau. Les idéaux généralisent de façon féconde l'étude...)

L'or constitue un excellent candidat en nanomédecine en raison de ses propriétés physico-chimiques particulières. Bien toléré par l'organisme et facilement malléable, ce métal (Un métal est un élément chimique qui peut perdre des électrons pour former des cations et former des liaisons métalliques ainsi que des liaisons ioniques dans le cas des...) a par exemple la particularité d'absorber la lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs d'onde de...) pour ensuite dégager de la chaleur (Dans le langage courant, les mots chaleur et température ont souvent un sens équivalent : Quelle chaleur !), une propriété qui pourrait être exploitée en oncologie. "Des nanoparticules d'or pourraient ainsi être utilisées pour cibler des tumeurs: exposées à une source de lumière, elles dégagent de la chaleur et pourraient détruire les cellules cancéreuses voisines. On peut aussi ajouter à la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois...) de ces nanoparticules un médicament (Un médicament est une substance ou une composition présentée comme possédant des propriétés curatives, préventives ou administrée en vue d'établir un...) à acheminer à un endroit précis", explique Sandra Hočevar, chercheuse à la Faculté de médecine de l'UNIGE et première auteure de ces travaux. "Pour tester leur innocuité ainsi que la meilleure formule pour l'usage (L’usage est l'action de se servir de quelque chose.) médical, nous avons créé des sphères d'or enrobées ou non de polymères, ainsi que des bâtonnets d'or afin d'explorer les effets de l'enrobage et de la forme des particules. Nous avons ensuite mis ces particules en contact avec des lymphocytes B humains pendant 24 heures (L'heure est une unité de mesure  :) pour examiner l'activation (Activation peut faire référence à :) de la réponse immunitaire."

En suivant les marqueurs d'activation exprimés à la surface des lymphocytes B, les scientifiques ont pu établir dans quelle mesure leurs particules activaient ou au contraire inhibaient la réponse immunitaire. Si aucune particule n'a déclenché (Un déclenché (ou tonneau déclenché) est une figure de voltige aérienne.) d'effet néfaste, leur effet sur la réponse immunitaire différait selon leur forme et la présence d'enrobage.

"Les propriétés de surface, ainsi que la morphologie des nanoparticules sont importantes lorsqu'il s'agit des interactions entre une nanoparticule et une cellule. Fait intéressant, les nanobâtonnets d'or ont inhibé la réponse immunitaire, probablement en causant des interférences sur la membrane cellulaire ou parce qu'ils sont plus lourds", explique Martin Clift, professeur associé de nanotoxicologie et systèmes in vitro (In vitro (en latin : « dans le verre ») signifie un test en tube, ou, plus généralement, en dehors de l'organisme vivant ou de la cellule. Un...) à la Faculté de médecine de l'Université de Swansea au Royaume-Uni et co-responsable de ce projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et l’intégration d’une grande diversité...).

Non enrobées, les particules sphériques s'agrègent facilement et ne conviennent donc pas à un usage biomédical. Par contre, les sphères enrobées de polymères s'avèrent très efficaces et n'altèrent pas la fonction des lymphocytes B. "Et nous pouvons facilement placer dans cet enrobage le vaccin ou le médicament à acheminer aux lymphocytes B, souligne Carole Bourquin. De plus, notre étude a permis d'établir une méthodologie pour évaluer la sécurité des nanoparticules sur les lymphocytes B, ce qui n'avait jamais été fait auparavant." Cela pourrait se révéler particulièrement utile pour de futures recherches, car l'utilisation des nanoparticules en médecine nécessite encore l'établissement de lignes directives claires.

De nombreuses applications cliniques

Les lymphocytes B sont au centre de la réponse vaccinale, mais aussi d'autres domaines comme l'oncologie et les maladies auto-immunes. Les nanoparticules d'or développées par l'équipe de chercheurs pourraient permettre de livrer directement aux lymphocytes B les médicaments déjà existants pour réduire la dose nécessaire et les effets secondaires potentiels. D'ailleurs, des essais cliniques sont déjà menés dans le cas de tumeurs cérébrales. En effet, les nanoparticules d'or peuvent être rendues suffisamment petites pour traverser la barrière hémato-encéphalique, ce qui permet d'administrer des médicaments antitumoraux directement dans les cellules cancéreuses.
Page générée en 0.005 seconde(s) - site hébergé chez Amen
Ce site fait l'objet d'une déclaration à la CNIL sous le numéro de dossier 1037632
Ce site est édité par Techno-Science.net - A propos - Informations légales
Partenaire: HD-Numérique