La nanomédecine sera t-elle une révolution dans le monde médicale ?

Pour répondre à cette problématique nous étudierons 

D’autres essais reposent actuellement sur des encapsulations à l'intérieur de structures nanométriques comme les fullerènes, structures sphériques constituées de 60 atomes de carbone, ou de nanotubes de carbones. Ces derniers ont la propriétés de franchir facilement les membranes cellulaires Ils peuvent contenir un ou plusieurs éléments biologiquement actifs qu'ils peuvent ainsi délivrer dans le cytoplasme de la cellule ou dans le noyau : ciblage de molécules, agents de contrastes ou médicaments comptent parmi leurs nombreuses applications possibles. Cependant, ils sont insolubles dans n'importe quel solvant, y compris l'eau. Il est donc nécessaire de les fonctionnaliser, c'est-à-dire de leur greffer un élément chimique pour qu'ils puissent être intégrés par les cellules. Mais la un problème se pose. Comment atteindre sa cible dans le labyrinthe qu'est le corps humain. C'est ici qu'intervient la vectorisation des médicaments. Quand on injecte des nanoparticules dans le corps marqué au carbone 14, on peut observer qu'elles se concentrent au niveau du foie, de la rate et dans les reins( les médicaments sont évacués par les reins). Mais pourquoi cette concentration? Patrick COUVREU, directeur du laboratoire Physico-chimie, pharmacotechnie, biopharmacie, nous l'explique"Après l’injection, les protéines plasmatiques du sang, et notamment des fragments du complément que l’on nomme "opsonines" vont venir s’absorber à la surface des particules, qui vont désormais porter une signature moléculaire les définissant comme des éléments du non-soi. Or le foie contient des cellules de Kupffer dotées de récepteurs particulièrement sensibles aux opsonines : des macrophages vont alors aussitôt les internaliser, ce qui explique qu’une grande partie des nanoparticules se retrouve au niveau du foie !"

Mais comment atteindre, par exemple, une tumeur lorsqu’elle ne se trouve pas au niveau du foie? La solution est venu d'une collaboration avec des physiciens. Cette solution est « répulsion stérique » : il s'agit de repousser les protéines plasmatiques qui sont responsables de l'opsonisation de la surface des nanoparticules.

Il faut donc greffer aux nanoparticules des polyéthylènes glycols (PEG). On appelle ce traitement «  peglyation ». Les PEG sont assimilés à des cheveux qui vont venir se coller à la surface de la nanoparticule, ce qui va constituer une barrière physique à l'opsonisation puisqu'il empêchent les protéines plasmatiques d'approcher.

je site : « Habituellement, si l’on injecte des liposomes, ils sont opsonisés, vont dans le foie et disparaissent très vite de la circulation. Mais si on les PEGyle, ces liposomes PEGylés vont demeurer beaucoup plus longtemps dans le système circulatoire, étant devenus, grâce à cette modification de surface, indétectables par le système immunitaire !" Explique Patrick COUVREU.

L'intérêt de ces vecteurs est par exemple de traiter les maladies du sang mais aussi les tumeurs cancéreuses.

Des travaux chez les animaux atteints d'encéphalomyélite allergique ont montré que les vecteurs PEGylés pouvaient franchir la barrière hémato-encéphalique, habituellement infranchissable, et se retrouver dans le tissu cérébral.

Pour arriver à la conclusion que tout ces moyens vont éviter certaine toxicité à l'égard de certains organes vitaux ou la destruction des médicaments par les cellules du foie.

B) imagerie biologique, imagerie médicale

-imagerie biologique

On peut imaginer que des particules très petites, d'une taille de 5 à 10 nanomètres permettent de nous aider à comprendre ou étudier le fonctionnement des cellules. Ces particules vont donc être utiliser pour aborder les mystères du fonctionnement de la cellule. Cependant trouver des particules capable de suivre la vie d'une cellule sans lui nuire n'est pas si facile.

Mais les chercheurs après des années de recherches ont réussi à trouver ces particules, Que sont ces nanoparticules? Et bien les nanoparticules qui ont été trouvé sont les nanoparticules d'or ou encore les nanocristaux semi conducteur.

-Les nanoparticules d'or

Les biologistes aiment beaucoup cette nanoparticule : l'or, un métal noble, réputé, non toxique, même à une échelle nanomètrique. Aussi les nanoparticules d'or ont une excellente stabilité et leur réponse optique n'a pas de fluctuation dans le temps. Par contre elles n'absorbent que très peu de lumière et nécessitent a priori d'être combiné avec des agents contrastant. Grâce aux nouvelles méthodes de microscopie, ou plutôt de nanoscopie optique ultrasensible, il est devenu possible de mesurer un taux très faible d'absorption lumineuse, et donc de détecter des nanoparticules d'or avec une très faible puissance lumineuse. Ce qui laisse envisager de nombreuses applications médicales

-Les quantum dots

Les quantum dots sont des nanocristaux. Ils ont des propriétés de fluorescence. Ce qui est intéressant pour l'imagerie cellulaire. Car avec leurs propriétés, les quantum dots émettent un signal très lumineux et stable. Ils ont aussi la capacité d'émettre dans l'infrarouge, donc de visualiser les tissus très profonds et on peut les repérés un par un .

 -Imagerie moléculaire optique

L'imagerie moléculaire optique est un procédé d'analyse au même titre que l'IRM ou autre procédé d'imagerie, basé sur l'utilisation d'outils moléculaire et de moyens de détection et d'analyse de ces outils afin d'étudier et analyser différentes parties d'un corps vivant sans passer par la voie chirurgicale

Ce procédé d'imagerie se distingue en deux partie

-une partie biochimique (physique)

cela consiste à introduire dans l'organisme une molécule biochimique (sonde) avec une caractéristique fluorescente afin de suivre sa progression dans les cellules. Une fois que la sonde est excité elle produit une lumière fluorescente, non dangereuse pour l'organisme, d'où son nom Fluorescent.

Une partie informatique et optique

A l'aide d'outils moléculaires tels que les sondes optiques ( que ce soit en externe ou à l'aide d'une nanocaméra, tout dépend de l'utilisation que l'on souhaite en faire) qui vont repérer et analyser par les contrastes, l'intensité, la lumière émise par la molécule et ainsi permet de voir l'ensemble de l'organisme ou seulement une partie visée. Cela permet une très bonne vision de la partie traitée.

Ce nouveau procédé peut avoir différentes utilisations:

- Tout d'abord, elle permet d'analyser différentes parties de l'organisme à l'instar de l'IRM ou une endoscopie où l'on aura une image beaucoup plus nette de la partie cancéreuse, pouvant aller jusqu'au niveau moléculaire environ à l'échelle du 10 puissance -15.

- Ensuite, elle pourrait permettre aux sociétés pharmaceutiques de mieux tester leur produits !
Par exemple, en testant un produit anti-cancéreux sur une souris, l'entreprise peut suivre l'évolution de son médicament sans avoir besoin de tuer le pauvre animal ou de l'opérer ! Avec les données enregistrées, il peut ainsi s'adapter plus vite, et comme on dit, "gain de temps, gain d'argent".

Pour le moment, ce procédé est encore à l'état de développement, il vient juste d'apparaitre et commence seulement à être utilisé. En conséquence, son utilisation reste limité et n'est pas encore très avancé. Cependant, il reste un moyen très fiable, très intéressant et prometteur et qui à des possibilités bien plus importantes que tout les procédés existants à ce jour.

L'imagerie optique est un procédé qui a un énorme potentiel, car il est impossible d'estimer, pour le moment, jusqu'à où il peut aller, étant donné que la technologie en matière d'optique ne permet pas d'avancer et de tester ses limites. Par conséquent, l'imagerie optique évoluera en fonction de la technologie, mais cela semble en très bonne voie.

Pour le moment, l'imagerie optique ce concentre surtout sur le petit animal (souris, rat) car la fluorescence (ou bioluminescence selon la méthode utilisée) ne fournit pas la lumière nécessaire pour que les caméras puissent récupérer et analyser à travers un corps plus imposant.