Nanoparticules d'oxyde de zinc. Avec l'aimable autorisation de National Institutes of Health.
La guerre contre le cancer est donc engagée depuis 42 ans et, bien que l'ennemi reste redoutable, notre stratégie est en train de passer à une autre phase. Nous avons vécu l'équivalent de la lutte au corps à corps - chirurgie - tapis de bombardement - radiothérapie - et guerre chimique - chimiothérapie.
Maintenant, le combat porte sur la furtivité. Au lieu de vous concentrer sur l'élimination des cellules cancéreuses ou sur leur empoisonnement, vous entendrez davantage parler de «chevaux de Troie» ou de «stratégies de dissimulation» ou de «piégeage» du système immunitaire. Ce sont tous des stratagèmes au niveau des cellules issus de la nanomédecine - un traitement médical devenu très, très petit. Petit comment? Au niveau nanométrique, environ 5 000 particules seraient aussi larges qu'un cheveu humain.
Nous ne sommes pas l'ennemi
Ok, nous sommes donc au-delà de la compréhension ici. Mais ne nous attardons pas sur la taille; concentrons-nous sur la tromperie.
Le dernier exemple de ruse microscopique a été présenté la semaine dernière par un article de chercheurs de l'Université de Pennsylvanie. L'un des aspects les plus attrayants de la nanomédecine est qu'elle permet aux scientifiques d'administrer des médicaments directement à une tumeur, au lieu d'inonder tout le corps de chimiothérapie. Malheureusement, le système immunitaire considère les nanoparticules comme des envahisseurs et tente de les éliminer avant de pouvoir travailler sur les cellules tumorales.
L'astuce consistait à faire croire aux «cellules sentinelles» du système immunitaire de l'organisme que les nanoparticules délivrant le médicament étaient des cellules natives et non des intrus. Pour ce faire, les chercheurs ont associé à chaque nanoparticule une protéine présente dans chaque membrane cellulaire. Et en termes simples, il a envoyé un message «ne me mangez pas» aux cellules de garde du corps.
Le résultat, du moins chez les souris, est que cette technique a considérablement amélioré le taux de réussite de deux types de nanoparticules: un contenant des médicaments réduisant la tumeur et un contenant un colorant qui aiderait les médecins à capturer des images de cellules cancéreuses.
Pendant ce temps, plus tôt cette année, des scientifiques de l'Institut de recherche du Methodist Hospital à Houston ont annoncé qu'ils avaient trouvé leur propre moyen de laisser les nanoparticules tromper le système immunitaire. Ils ont mis au point une procédure pour éliminer physiquement les membranes des globules blancs actifs et les recouvrir de nanoparticules. Et cette «stratégie de dissimulation» était suffisante pour empêcher les protéines qui activent le système immunitaire de faire leur travail et lui ordonner de repousser les envahisseurs. Les chercheurs pensent qu'il sera un jour possible de récolter les propres globules blancs du patient et de les utiliser pour dissimuler les nanoparticules, ce qui rend d'autant plus probable qu'ils atteindront leur cible sans être attaqués.
Aussi magique que cela puisse paraître, la nanomédecine n’est pas sans risque. Beaucoup plus de recherches doivent être menées sur l'impact à long terme des nanoparticules dans le corps. Pourraient-ils s'accumuler dans des tissus sains? Et s'ils le faisaient, quel effet cela aurait-il? Ces minuscules particules, apparemment si pleines de promesses, peuvent-elles devenir toxiques?
Il reste encore beaucoup de questions sur la nanomédecine, mais cela ressemble davantage à une réponse.
Banalités
Voici six autres moyens par lesquels penser petit fait avancer la médecine:
1) Mais d'abord, retirez tous les bijoux: à l'Université du Minnesota, des scientifiques expérimentent des nanoparticules et des aimants pour lutter contre le cancer du poumon. Ils ont développé un inhalant en aérosol qu'un patient peut aspirer dans ses poumons avec quelques respirations profondes. Et cela transporte des nanoparticules d'oxyde de fer dans les tumeurs à l'intérieur des poumons. Ensuite, en agitant un aimant à l'extérieur du corps, ils peuvent agiter les particules afin qu'elles chauffent suffisamment pour tuer les cellules cancéreuses qui les entourent.
2) Un nouveau jeu de shell : Une équipe d'ingénieurs de l'UCLA a mis au point de minuscules capsules - environ la moitié de la plus petite bactérie - capables de transporter des protéines dans les cellules cancéreuses et de ralentir la croissance des tumeurs. Et les coquilles à l'échelle nanométrique se dégradent sans danger dans les cellules non cancéreuses.
3) Le fou de l'or: Et à Northwestern, les chercheurs disent avoir trouvé un moyen d'utiliser des nanoparticules d'or pour lutter efficacement contre le lymphome. Ils trompent les cellules du lymphome en leur faisant croire qu'elles contiennent des lipoprotéines de haute densité (HDL), indispensables à leur survie. Les nanoparticules d'or se lient aux cellules cancéreuses et les privent de cholestérol.
4) Bien meilleur que la colle Krazy : En Allemagne, des scientifiques ont inventé une pâte à base de nanoparticules qui, dit-on, peut permettre aux os brisés de se réparer plus rapidement. La pâte contient deux gènes de facteurs de croissance qui pénètrent dans les cellules et accélèrent la guérison des os.
5) Hélas, il ne peut pas vous aider à trouver les médicaments que vous avez laissés tomber sur le sol: Bien que techniquement pas la nanomédecine, une petite pilule intelligente qui permet de savoir si les gens prennent leurs médicaments correctement pourrait bientôt être disponible sur le marché. Approuvée par la FDA l'année dernière, la pilule contient un petit capteur qui interagit avec le liquide gastrique et envoie un signal à un patch sur le corps d'une personne. Prise avec un vrai médicament, la pilule intelligente transmet les informations sur l'autre médicament, en particulier lorsqu'il a été ingéré, à un smartphone. Mais il envoie également des données physiologiques, y compris la fréquence cardiaque et le niveau d'activité.
6) La chaleur corporelle a mal tourné: Dans le même esprit, les pompiers australiens ont commencé à prendre une minuscule capsule pour les protéger de la chaleur. Les capteurs de la pilule peuvent prendre en temps réel la température corporelle de leur corps et les transmettre à un téléphone intelligent. Et cela a entraîné des changements dans les habitudes de travail des pompiers, y compris la durée pendant laquelle ils sont exposés aux flammes.
Bonus vidéo: pas encore clair sur la nanomédecine? Voici une présentation de TED sur son utilisation dans la lutte contre le cancer par Mark Davis, expert en la matière et ingénieur chimiste au California Institute of Technology.
Plus de Smithsonian.com;
La médecine devient petite
Un nouvel appareil peut mesurer la masse d'une seule molécule
