Des nanoparticules magnétiques contre le cancer

Des chercheurs coréens viennent de faire un pas significatif vers un traitement efficace contre le cancer au moyen de nanoparticules magnétiques. En multipliant par dix la quantité de chaleur libérée par ces objets sous l’action d’un champ magnétique alternatif, ils ont pu guérir des souris avec moins de nanoparticules.

L’hyperthermie magnétique, et plus généralement l’idée de faire pénétrer des nanoparticules ou des nanotubes dans des tumeurs pour les chauffer sélectivement sous l’action de champs électromagnétiques, n’est pas nouvelle. On sait que presque toutes les cellules, qu’elles soient normales ou cancéreuses, commencent à mourir lorsque leur température s’élève au-dessus de 43˚C. Il n’y a que des organismes extrêmophiles, comme certaines bactéries vivant au fond des océans, qui peuvent tolérer des températures au moins deux fois plus élevées.

Dans le cas de l’hyperthermie magnétique, on commence par fabriquer des nanoparticules ferromagnétiques à base de fer, de nickel, de cobalt ou de leurs composés chimiques. Le plus souvent, il s’agit d’oxyde de fer. Du fait de leur petite taille, ces particules peuvent manifester le phénomène de superparamagnétisme Bien qu'elles soient ferromagnétiques, leur aimantation apparaît nulle, mais un champ magnétique extérieur peut les aimanter comme dans un matériau paramagnétique. Toutefois la susceptibilité magnétique de ces grains est beaucoup plus grande que celle des matériaux paramagnétiques et sous l’action d’un champ magnétique alternatif, cette aimantation forte peut se renverser facilement. Les nanoparticules s’échauffent donc et si elles se trouvent dans des cellules cancéreuses, elles vont les détruire.

À priori, l’idée semble bonne, d’autant plus que l’on connait des nanoparticules à l’intérieur de certaines bactéries et on pourrait donc s’attendre à ce que celles que l’on synthétise soient biocompatibles. En bonus, Comme ces nanoparticules ne sont pas naturellement aimantées, elles ne s’agglomèrent pas dans l’organisme.

Malheureusement, jusqu’à présent, la chaleur libérée par nanoparticule sous l’action d’un champ magnétique alternatif restait assez faible, contraignant à en injecter de grandes quantités dans l'organisme. Et c’était là le problème car cette invasion déclenche la réponse immunitaire de l’organisme, limitant l’efficacité du traitement.

Un traitement efficace contre certains cancer du cerveau ?

Cette barrière vient de céder, si l’on en croit une publication dans Nature Nanotechnology portant sur les travaux de Jinwoo Cheon et ses collègues de l’Université Yonsei à Seoul.

Les chercheurs ont fabriqué des nanoparticules en double couche avec deux matériaux différents. Ces derniers interagissent de sorte que leur capacité à réagir à un champ magnétique oscillant augmente. Au final, la chaleur libérée est multipliée par 10, réduisant du même facteur la quantité de nanoparticules à injecter dans un organisme.

Les chercheurs ont réalisé un premier test sur des souris placées dans une bobine générant un champ magnétique alternatif pendant 10 minutes. Retirées des bobines, les souris ont été mises en observation. Au bout de 4 semaines, il n’y avait plus de trace de tumeurs. Or, ces dernières étaient issues de cellules humaines cancéreuses provenant du cerveau. Si un tel traitement fonctionnait aussi chez l’homme on comprend aisément son potentiel.

C'est un plaisir pour moi d'être en contact avec ceux qui partage mes passions pour la recherche dans le domaine vaste de la chimie.
Je vous remercie pour votre intervention et je serai heureux de répondre à vos questions.
tout d'abord je vous attire votre attention que je suis chimiste et je m’intéresse beaucoup plus à la chimie du médicaments.

En ce qui concerne l'utilisation des NPs (nanoparticule)qui sont qualifiées comme des matériaux intelligents qui font un très grands progrès dans le domaine de vectorisation de médicament.

Les nanoparticules magnétiques les plus couramment rencontrées en médecine sont constituées des cristaux de magnétite (Fe3O4) ou de maghemite (γ-Fe2O3). Ces nanoparticules d’oxyde de fer sont appelées SPIO (Superpara-magnétic iron oxide particles) lorsque leur taille est comprise entre 50nm et 500 nm,et USPIO(ultra-small superparamagnetic iron oxide particles) lorsque leur taille est inférieure à 50nm.

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Lorsqu'on injecte ces NPs magnétiques directement dans des tumeurs (cerveau, prostate, épaule). Ces particules contiennent des nanocristaux d'oxyde de fer pénètrent dans les cellules. Les zones à traiter sont alors soumises à un champ magnétique oscillant qui fait vibrer les nanoparticules. La température s'élève au-delà de 43°C et les cellules sont détruites.

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Très récemment, ce qui a été développé c’est des nanoparticules multifonctionnelles, ils ont utilisés des nanoparticules d’oxyde de fer qui sont d’une part sensibles à un champ magnétique, donc ils sont attirés par un champ magnétique, et donc l’idée est de placer à la tumeur de la souris un champ magnétique focalisé sur la tumeur de manière à attirer au niveau de la masse tumorale ces nanoparticules avec leur contenu médicamenteux
L’avantage c’est que l’administration d’une dose extrêmement faible du médicament va entrainer une suppression totale de la tumeur et parallèlement que ces oxydes de fer donne un signal par l’imagerie on peut suivre l’efficacité du traitement comme vous voyez c’est de le nano-diagnostic c-à-d ces NPs multifonctionnelles qu’on peut faire grâce à la chimie avancée on va voir à la foie une fonctionnalité thérapeutique et également diagnostic pour avoir suivre l’évolution et la diminution de la masse tumorale,

je vous attire votre attention que ces NPs ne sont pas utilisées seuls comme vous l'imaginer
car l’inconvénient majeur que présente ces particules est de s’agglomérer lorsqu’elles sont en solution, du fait des interactions de types Van der Waals qui existent entre elles.Pour empêcher l’agglomération des ces NPs, la présence d’un agent stabilisant localisé à leur surface est nécessaire.Et en plus de ça ces NPs lorsqu'ils sont administrés par voie IV ils sont considérés comme du non soi et être attaquées par le système phagocytoses mononuclées (système de défense immunitaire ) donc pour cette raison il faut que leur surface soit recouverte de polymères de bloc biodégradables comme PEG, dextran, chitosan, CD et en plus de ça ils doivent comporte des ligands pour assurer un ciblage spécifique vers le tissu tumoral.

وصدق الله اذ قال