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Les nanomédecines 0

La nanomédecine est une médecine plus préventive que la médecine traditionnelle, plus personnalisée, capable de déchiffrer les signaux les plus secrets de notre corps. Ce sont aussi des soins moins invasifs et plus efficaces contre les maladies chroniques invalidantes.

La nanomédecine permet des diagnostics beaucoup plus précoces quand les tests actuels reposent sur des protocoles complexes, que seuls les grands laboratoires peuvent réaliser. Trop loin, trop chers, pour être couramment sollicités.

Les signatures moléculaires

Selon le Dr Chad Mirkin, de l’Université Northwestern (Chicago), les premiers symptômes apparaissent à l’échelle nanométrique. Pour pouvoir se coordonner, nos 60 000 milliards de cellules échangent, en permanence, de minuscules molécules messagères, des fragments d’ADN qui ne mesurent que quelques nanomètres. Les cascades de réactions opérées par ces messages moléculaires constituent le fonctionnement intime de nos cellules. Lorsqu’une cellule est malade, elle émet des messages différents, les biologistes les appellent des biomarqueurs. Ce sont les signatures moléculaires des maladies, et c’est sur la détection de ces éléments que reposent aujourd’hui nos systèmes de diagnostic les plus sophistiqués.

Selon Chad Mirkin il y a un biomarqueur génétique spécifique, et souvent aussi un biomarqueur protéinique, pour presque toutes les maladies. Au cours des vingt dernières années, de nombreux progrès ont été réalisés dans l’identification de ces marqueurs. Aujourd’hui, il est possible de créer des tests qui les détectent et permettent de déterminer rapidement la nature, et le degré de développement, de la maladie et conséquemment, bien sûr, le traitement à lui appliquer.

Cette révolution est en marche. Les premiers systèmes de diagnostic, issus des recherches de Chad Mirkin, sont utilisés depuis trois ans déjà dans une cinquantaine d’hôpitaux américains.

Chad Mirkin déclare qu’en 2009, lorsqu’on a vu l’apparition d’une nouvelle souche de virus de la grippe, le H1N1, son équipe a pu,  grâce aux nanotechnologies, détecter le virus pathogène, l’identifier et déterminer précisément sa nature ; et tout cela leur a pris environ trois heures et demie. Alors que les méthodes traditionnelles, qui imposent une mise en culture du virus, suivie d’un processus de détection et d’identification, pouvaient demander jusqu’à 14 jours avant d’obtenir un résultat. William Moffatt ajoute : « La grande différence apportée par la nanotechnologie, c’est la possibilité d’intégrer dans une simple cartouche jetable, tous les éléments nécessaires à l’automatisation complète des tests, donc une technologie extraordinairement précise et sensible tout en étant très simple à utiliser et peu coûteuse. 

Les nanoparticules d’or

Le système de diagnostic nanomoléculaire utilise une propriété fondamentale des molécules messagères qu’elle recherche. La nanomolécule se lie de manière systématique à d’autres molécules complémentaires, ou ligands, comme une clef pourrait ouvrir une  serrure. En fixant ces ligands à un support, on peut donc capturer le biomarqueur correspondant s’il est présent dans l’échantillon. Mais ses objets sont si minuscules, qu’il est extrêmement difficile de lire les résultats de ces tests, d’où la complexité des outils actuels. Chad Mirkin a résolu ce problème, à l’échelle moléculaire, en utilisant les propriétés des nanoparticules d’or.

Les nanoparticules d’or sont de petits aimants d’atomes d’or. Elles sont de couleur rouge lorsqu’elles mesurent moins de 100 nanomètres de diamètre. Elles sont d’un rouge si intense qu’une solution, même très diluée, apparait très colorée. On peut les voir comme de petites balises nanométriques, qui s’attachent aux molécules recherchées, et révèlent, par leur signal puissant, la présence du biomarqueur d’une maladie. Elles peuvent distinguer le biomarqueur d’une maladie, en présence de millions d’autres signaux, avec une précision incroyable de l’ordre  de 100 % dans la plupart des tests (Chad Mirkin).

De nombreux systèmes de ce type vont, sans doute, faire très vite leur apparition dans nos hôpitaux. Mais les nanotechnologies connaissent des avancées si rapides qu’elles pourraient, à court terme, nous apporter des outils de dépistage encore plus simples et plus surprenants. En Italie, le Dr Silvano Dragonieri envisage de détecter les premiers signes d’un cancer à l’aide d’un système électronique banal : un outil conçu au départ pour effectuer des contrôles sanitaires dans l’industrie alimentaire, ou dans le cadre d’applications militaires pour la détection de traces d’explosifs.

On a découvert, au cours des dernières années, que le souffle humain  contient un mélange de plus de 3 000 composés organiques volatils. Par exemple, les patients qui souffrent d’un cancer des poumons présentent un ensemble de composés organiques volatils différents de ceux de la personne en bonne santé. On a déjà établi que ce nez pouvait distinguer les sujets asthmatiques de ceux qui ne le sont pas et il distingue le patient atteint du cancer du poumon, le patient sain et le patient atteint d’une bronchite chronique (Silvano Dragonieri).

La chimiothérapie constitue une approche classique du traitement du cancer, elle va attaquer les cellules malades mais hélas aussi les tissus sains. Un nouveau traitement repose sur un procédé mis au point par Omid Farokhzad. Des nanoparticules, capables de cibler uniquement les cellules cancéreuses, pour leur délivrer les molécules toxiques dans le cadre d’une chimiothérapie, mais sans affecter les autres cellules de l’organisme. Selon Omid Farokhzad, lors d’une chimiothérapie classique, à peine deux pour cent du produit atteignent réellement la tumeur. Le reste se retrouve dans d’autres tissus où il provoque les effets secondaires qu’on connaît. Avec cette forme de livraison ciblée, on contrôle très précisément la destination finale des molécules utilisées. Grâce aux nanoparticules, on peut multiplier par vingt la quantité de molécules actives sur le site de la tumeur. Alors que, dans le cadre d’une chimiothérapie classique, la dose qu’il faudrait administrer au patient, pour pouvoir atteindre un tel niveau de concentration, serait en fait mortelle. Grâce aux nanoparticules ciblées, on obtient une éradication complète de la tumeur avec très peu d’effets secondaires.

Ces tests ont aussi montré que ce procédé permet d’administrer aux cellules cancéreuses des doses bien plus fortes, et donc beaucoup plus efficaces, sans risques supplémentaires pour les patients. Selon Omid Farokhsad, le véritable potentiel des nanotechnologies va bien au-delà des seules thérapies cancéreuses. On peut développer des traitements bien plus efficaces pour les maladies cardio-vasculaires comme des vaccins bien plus performants. À quelques kilomètres de Boston, en effet, sur la base des mêmes techniques, une autre société développe le concept de nanovaccin : des nanoparticules, adossées aux cellules du système immunitaire, qui imitent la taille, la forme et la signature moléculaire de pathogènes naturels.

Selon Werner Cautreels, ce que nous voyons aujourd’hui n’est que la partie émergée de l’iceberg, car ce qui vient derrière est énorme, presque difficile à imaginer par les gens d’aujourd’hui. Ce dont il est sûr, c’est que la médecine que nous pratiquerons dans 30, 40 ans n’aura rien avoir la médecine d’aujourd’hui.

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