Nanovecteurs pour la radiothérapie: comment optimiser la couronne polymère de nanoparticules d'or

Publié par Redbran le 06/09/2020 à 13:00
Source: CEA

(c)Meletios Verras
Grâce à des mesures de diffusion de rayons X et de neutrons sur des nanoparticules modèles, une équipe de l'Iramis établit des recommandations pour l'usage de nanoparticules d'or fonctionnalisées à des fins de thérapie (Une thérapie est un ensemble de mesures appliquées par un thérapeute à une personne souffrant d'un problème de santé, dans le but de l'aider à guérir, de...) anti-cancer: la couronne polymère (Un polymère (étymologie : du grec pollus, plusieurs, et meros, partie) est un système formé par un ensemble de macromolécules de même nature chimique....) doit être constituée à partir de monomères hydrophobes et chargés positivement.

La délivrance de médicaments par des nanoparticules au sein même des cellules est prometteuse pour le traitement du cancer (Le cancer est une maladie caractérisée par une prolifération cellulaire anormalement importante au sein d'un tissu normal de l'organisme, de telle manière que la survie de ce...) mais soulève une série de questions. Ces nanoparticules s'agrègent-elles avant même d'être acheminées à destination ? Pénètrent-elles facilement dans les cellules cibles et y restent-elles ? Sont-elles toxiques ? L'infinie variété de ces nanovecteurs, ainsi que la difficulté à sonder leur comportement in situ, sont autant d'obstacles pour optimiser efficacement ces thérapies.

C'est pourquoi les chercheurs de l'Iramis ont étudié un ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui peut être...) de nanoparticules modèles qui toutes possèdent une structure identique et ne diffèrent que par leurs propriétés de surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et est souvent...). Leur choix s'est porté sur des coeurs en or - l'or étant radiosensibilisant - sur lesquels sont greffées différentes couronnes de polymères et copolymères de polyméthacrylate (CH2=C(CH3)COO−). Une modulation de la chimie (La chimie est une science de la nature divisée en plusieurs spécialités, à l'instar de la physique et de la biologie avec lesquelles elle partage des espaces...) des polymères permet de modifier les propriétés des nanoparticules sans altérer leur structure. Il leur est ainsi possible d'établir un comparatif fiable. Leur outil (Un outil est un objet finalisé utilisé par un être vivant dans le but d'augmenter son efficacité naturelle dans l'action. Cette augmentation se traduit par la...) d'observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et...) est la diffusion (Dans le langage courant, le terme diffusion fait référence à une notion de « distribution », de « mise à disposition »...) aux petits angles de rayons X (SAXS, Small Angle (En géométrie, la notion générale d'angle se décline en plusieurs concepts apparentés.) X-rays Scattering) et de neutrons (SANS, Small Angle Neutron (Le neutron est une particule subatomique de charge électrique totale nulle.) Scattering).

Ils montrent que la copolymérisation entre des monomères hydrophobes et chargés positivement contribue à réduire significativement la toxicité (La toxicité (du grec τοξικότητα toxikótêta) est la mesure de la capacité...) des nano-objets tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) en conservant une bonne "captation" cellulaire. À l'opposé ( En mathématique, l'opposé d’un nombre est le nombre tel que, lorsqu’il est à ajouté à n donne zéro. En botanique, les organes d'une plante sont dits opposés lorsqu'ils sont insérés au même...), des charges négatives favorisent la diffusion dans la matrice extracellulaire.

Ces travaux ont été réalisés en collaboration avec le LLB (Laboratoire Léon-Brillouin).

Références

Combining surface chemistry modification and in situ small-angle scattering characterization to understand and optimize the biological behavior of nanomedicines, Journal of Materials Chemistry B

Irradiation (En physique nucléaire, l'irradiation désigne l'action d'exposer (volontairement ou accidentellement) un organisme, une substance, d'un corps à un flux de rayonnements...) effects on polymer-grafted gold nanoparticles for cancer therapy, ACS Appl. Bio Mater

How do surface properties of nanoparticles influence their diffusion in the extracellular matrix (Matrix (en France), La Matrice (au Québec) (The Matrix) est un film de science-fiction réalisé par les frères Andy et Larry Wachowski et sorti...) ? A model study in Matrigel using polymer-grafted nanoparticles, Langmuir, sous presse

Improving 131I radioiodine therapy by hybrid polymer-grafted gold nanoparticles, Int. J. Nanomedicine
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