Réponse le 15/03/2010
Les nanotechnologies, présentes dans de nombreux domaines, le sont dans celui de la médecine. On entend habituellement sous le terme de nanomédecine, les applications des nanotechnologies dans le but de traiter, prévenir des maladies ou établir un diagnostic médical.
Actuellement, les principales utilisations des nano-objets dans le secteur du médicament sont essentiellement la vectorisation des médicaments, le transport des gènes (thérapie génique), l’imagerie médicale et le traitement hyperthermique des tumeurs. Ceux-ci combinent dans un mécanisme d’action complexe à la fois des propriétés mécaniques, chimiques, pharmacologiques et immunologiques qui en font des outils thérapeutiques modernes et originaux.
Parmi les différents types de vectorisation, des médicaments sont déjà commercialisés ou font l’objet d’essais cliniques. Ce sont essentiellement des anticancéreux vectorisés et conçus pour cibler les cellules cancéreuses. De nombreux médicaments vectorisés sont en cours de développement ou de recherche : les principes actifs sont conjugués à des dendrimères (indométacine, à des nanogels, à des micelles, à des nanoparticules magnétiques …). Les différentes classes de nano-objets utilisées sont les liposomes, les émulsions, les polymères, les nanoparticules de céramiques, les nanoparticules de métal, les nanoparticules d’or, les nanomatériaux de carbones et les puits quantiques. Certaines de ces technologies restent cependant encore au stade de la recherche fondamentale.
Différentes nanoparticules peuvent être employées en imagerie par résonance magnétique nucléaire, ultra-sons, tomographie à émission de positons, etc. Elles sont représentées par les liposomes, les puits quantiques, les nanoparticules magnétiques ou les dendrimères. Ces derniers sont utilisés soit en petite taille en intégrant du gadolinium, comme agent de contraste, ou en taille plus importante avec de l’albumine prolongeant ainsi leur demi-vie plasmatique; les particules plus petites sont éliminées plus rapidement par les reins.
Les produits développés peuvent être utilisés à la fois dans le diagnostic et la thérapie. Ainsi, dans la neutronthérapie, les nanoparticules à base de gadolinium ne ciblent et ne s’incorporent que dans les cellules cancéreuses qui peuvent être ensuite détruites par l’application d’un faisceau de neutrons. Cette technique épargne donc la destruction des cellules saines. Elle est en cours de développement aux USA et au Japon.
La délivrance de gènes : la thérapie génique
La thérapie génique repose sur l’introduction de matériel génétique dans le but de réduire ou d’éliminer une maladie. La principale difficulté à l’heure actuelle réside dans le transport du gène d’intérêt dans les cellules cibles. En effet, l’ADN est une macromolécule anionique et hydrophile, incapable de franchir les membranes cellulaires hydrophobes : il est donc nécessaire de la vectoriser.
Les vecteurs peuvent être viraux ou chimiques. Les vecteurs chimiques sont essentiellement constitués de nanoparticules. Le but de ces vecteurs est de mimer le mécanisme d’action des virus. Ils devront présenter les avantages suivants : pas d’immunogénicité;transport du matériel génétique sans limitation de taille; possibilité d’administrations répétées car il n’existe pas de réponse immunitaire spécifique; peu d’intégration dans le génome, donc absence de risque de recombinaison virale.
La delivrance de vaccins
Les nanoparticules sont utilisées dans l’élaboration d’un vaccin afin d'administrer les antigènes par la muqueuse, la voie parentérale induisant principalement une immunité cellulaire et humorale alors que la voie muqueuse (voie orale, voie nasale) est plus appropriée à une immunité mucosale efficace; de développer une réponse immune après injection unique de vaccin; d'améliorer l’efficacité des vaccins en associant aux antigènes vaccinaux des nanoparticules qui se comportent alors comme des immunostimulants et/ou des immunomodulateurs.
Les nanoparticules utilisées sont des chitosanes, les liposomes, les polymères dégradables comme les polyesters [poly (lactique acide), poly (glycolique acide)], les polyanhydres et les polycarbonates.
l’hyperthermie médicale
Les nanoparticules font l’objet de recherches dans le domaine de l’hyperthermie médicale.
Le principe de l’hyperthermie médicale est de détruire des cellules humaines, notamment tumorales, en leur appliquant une élévation de température pendant quelques heures. Dans cet esprit, l’équipe du professeur West de la Rice University a mis au point un système de nanoballes en or capables de détruire certains cancers inopérables. Ces nanoballes constituées de particules de silice de 110 nm de diamètre recouvertes d’une couche d’or s’échauffent quand des rayons infra-rouges sont envoyés .
La stratégie vectorielle d’approche thérapeutique
Les principaux objectifs de la vectorisation des médicaments sont : de permettre la distribution de molécules actives uniquement au site d’action sans affecter les tissus sains; de faciliter le franchissement de certaines barrières physiologiques comme la barrière hémato-encéphalique, et de certains types de cellules; d'administrer des médicaments par d’autres voies que la voie traditionnelle, par exemple l’insuline par voie orale au lieu de la voie sous-cutanée; d'améliorer la solubilité de certaines molécules, la biodisponibilité pour les substances ayant une clairance rapide en évitant par exemple le système réticulo-endothélial; l’éviction d’excipients entraînant des effets secondaires graves et obligeant l’administration d’un traitement préventif afin de les atténuer.
Vous trouverez dans le document de présentation édité à l'occasion de ce débat public un ensemble très complet d'informations qui devrait répondre à votre attente. A télécharger sur le site du débat public : Dossier du maitre d'ouvrage : développement et régulation des nanotechnologies(http://www.debatpublic-nano.org/informer/synthese-du-dossier-du-maitre-d-ouvrage.html?id_document=17)
www.nanomicro.recherche.gouv.fr/fr/comm.html
On peut également vous recommander des ouvrages de vulgarisation sur les nanotechnologies comme ceux qui sont listés sur le site Internet du ministère chargé de la recherche : |
