grand oral nanoparticule

« La chimie des nanoparticules peut-elle révolutionner le domaine de la médecine ? Introduction Définition Les nanoparticules, également appelées particules ultrafines (PUF), sont des molécules dont la taille varie entre 1 et 100 nanomètres (1 nm = 10-9 m = 0,000000001 m).

Il correspond environ à la distance entre deux atomes.

À titre de comparaison, une molécule d’eau mesure 0,1 nm, le diamètre de l’ADN est de 2 nm et celui d’un virus varie entre 30 et 200 nm.

Elles sont donc plus grandes que des atomes et plus petites qu’une cellule.

On distingue les nanoparticules « élaborées », fabriquées artificiellement, et les « émissions secondaires », sous-produits d’une réaction, comme les particules présentes dans la fumée de cigarette ou les émissions de diesel. Propriété Les nanoparticules peuvent-être de différente grandeur et forme ce qui peut influencer leurs propriétés mais elles ont toutes une grande surface spécifique en raison de taille ce qui peut améliorer leur réactivité chimique et leur capacité d’absorption, elles ont donc le rôle d’un catalyseurs.

Cependant toutes les nanoparticules n’ont pas les même effets, par exemple les points quantiques peuvent émettre de la lumière de différente couleurs, les nanoparticules d’oxyde de fer ont des propriétés magnétiques etc 1)Application en médecine Même si l’apparition des nanotechnologies est encore récente, ce monde trouve déjà des applications dans tous les domaines de notre quotidien : le matériel sportif, l’électronique, les textiles, les cosmétiques et évidemment la santé. La santé et la médecine sont régie par des phénomènes moléculaires, la biologie humaine forme en effet un domaine d’application idéale pour les nanotechnologies.

Actuellement ils sont déjà utilisés dans quelques domaines. Leurs propriétés sont déjà exploitées dans le cadre de l’imagerie par résonance magnétique (IRM) où des nanoparticules d’oxyde de fer sont utilisées pour certains examens en neurologie ou pour visualiser le système vasculaire.

Ces particules ont le rôle d’agents de contraste c’est-à-dire qu’ils vont améliorer la visibilité de certaines structures.

En clinique, ces nanoparticules ont des applications pour l'imagerie des vaisseaux , du foie ou encore du système lymphatique .Dans le domaine de la recherche, elles sont étudiées pour réaliser l'imagerie de l'inflammation.

En effet, certaines cellules du système immunitaire vont les de ce fait, ces cellules vont avoir des propriétés magnétiques.

Il devient alors possible de les détecter et de les suivre en IRM ,ce qui est une manière d'appréhender la réponse inflammatoire.

Cela représente un grand progrès car il existe actuellement peu de techniques d'imagerie médicale donnant une information aussi précise sur l'inflammation. En plus de permettre un meilleur diagnostique, ils sont également utilisé pour traité de façon spécifique une maladie par le biais de nanomédicaments.

L’utilisation de nanovecteurs particulaires offre aujourd’hui des réponses aux difficultés rencontrées par la thérapeutique classique.

Elle consiste à intégrer un principe actif dans un vecteur (micelle, liposome, enveloppe de polymère biodégradable…) ou à utiliser des nanomatériaux minéraux (nanoparticules d’or, silicium poreux…) pour adresser spécifiquement ce médicament à un tissu cible, sans qu’il soit distribué ailleurs dans l’organisme. Ce procédé peut avoir différents objectifs : Permettre de protéger le médicament vis-à-vis de l’organisme, pour augmenter sa stabilité et sa durée de vie une fois administré, ou pour améliorer sa biodisponibilité afin d’augmenter son efficacité pour une dose donnée. Limiter la toxicité du médicament sur les tissus qu’il ne cible pas : cette propriété est précieuse dans le cas d’un médicament anticancéreux qui doit être toxique pour les cellules tumorales tout en épargnant les cellules saines. La vectorisation peut aussi donner à la molécule active des propriétés physicochimiques qui facilite son administration : un vecteur hydrophile peut par exemple être utilisé pour rendre injectable une molécule hydrophobe. Certaines approches innovantes permettent aussi d’associer un médicament à un nanocomposé activable à distance, par rayonnement, qui va alors perturber l’intégrité de la membrane des cellules cibles pour favoriser l’entrée du principe actif.

La composition du nanovecteur peut aussi aider le principe actif à atteindre sa cible à l’intérieur même des cellules, une fois la membrane cytoplasmique franchie. Les nanomédicaments permettent donc d’améliorer la balance bénéfice-risque de molécules thérapeutiques.

Actuellement, la plupart de ceux qui sont commercialisés aujourd’hui sont utilisés en oncologie, mais il en existe aussi en infectiologie, en neurologie ou en rhumatologie. La plupart des nanomédicaments utilisent un nanovecteur particulaire qui transporte le principe actif.

Son intérêt premier est d’optimiser la délivrance de la molécule active sur son site d’action. Plus récemment lors de la crise de la Covid-19 a mis en lumière le formidable potentiel de cette approche à travers le développement des deux principaux vaccins à ARN messager contre le SARS-CoV-2 : la partie « nano » de ces vaccins correspond au vecteur dans lequel est inséré l’ARN messager qui code pour la protéine Spike et doit être acheminé jusque dans le cytoplasme des cellules pour y être traduit en protéine.

Dans ces deux médicaments, l’ARNm est transporté au sein d’une bulle de gras pleine (nanoparticules de lipides) ou creuse (liposome).

L’enjeu d’un tel développement technologique était de disposer de vecteurs stables avant et après administration, qui protègent l’ARNm jusque dans les cellules. 2)Les avancées et les défis Comme toute activité humaine, les nanotechnologies comportent des risques.

De nombreux organismes internationaux ont débuté leur réflexion sur le sujet et plusieurs rapports sur les impacts ont été produits à l’heure actuelle.

Leur toxicité peut découler de plusieurs facteurs.

Tout d’abord, leur grande surface spécifique peut augmenter leur réactivité chimique ce qui peut causer des dommages cellulaires.

De plus leur capacité à s’accumuler dans certains organes peut entrainer des effets à long terme.

Cependant, les connaissances sur les impacts des nanotechnologies sur la santé restent insuffisantes.

l’INRS appelle aujourd’hui à une prévention accrue.

Certaines particules ultrafines et ont des propriétés spécifiques encore mal connues, soulignent les chercheurs.

Ce qui ne va pas sans poser des problèmes éthiques. La stabilité des nanoparticules peut varier en fonction de leur taille ou de leur forme mais celles utilisés en médecine sont souvent conçues pour avoir une bonne stabilité afin de garantir leur efficacité et leur sécurité d’utilisation.

Des techniques comme la modification de surface ou l’encapsulation peut améliorer leur stabilité dans le corps.

Cependant, même les particules ultrafines très stables peuvent se dégrader au fil du temps, il faut don surveiller en continue leur stabilité. Une fois que les nanoparticules sont administrées dans le corps, elles peuvent se déplacer a travers le système circulatoire pour atteindre les organes et les tissus spécifiques.

En fonction de leur composition chimique et de leur voie d’administration elles vont se diriger vers différents organes. Par exemple, les nanoparticules conduit par voie intraveineuse peuvent se diriger dans tout le corps tandis que par voie locale elles vont rester vers la zone d’administration.

Une fois ingérer par l’organisme, les nanoparticules peuvent être éliminées par la filtration des reins ou grâce à la dégradation enzymatique. Pour veiller à une bonne utilisation de ces nanoparticules il faut intensifier les recherches sur leur possible toxicité notamment en effectuant des tests pré-cliniques pour évaluer l’efficacité et les effets secondaire potentiel pour le patient. 3)Perspectives futures L’avenir des particules ultrafines est plutôt prometteur avec des nouvelles avancées dans le domaine de la médecine nucléaire où les approches théranostiques pourrait se développer.

L’idée est de développer un vecteur nanométrique qui combinera à la fois un agent diagnostique et un agent thérapeutique, afin de proposer simultanément une imagerie de haute précision d’une anomalie et un traitement ciblé.

Cette approche pourrait être particulièrement adaptée à l’oncologie (détection et traitement d’une tumeur cancéreuse). Dans un avenir plus lointain l’AFH, ou amélioration des facultés humaines, est peut-être le domaine dans lequel la nanomédecine aura le plus d’impact.

Combinée à d’autres technologies nouvelles, la nanomédecine permettra en principe de modifier la structure, la fonction et les capacités du corps et du cerveau humains.

Dans un avenir proche, les AFH nanos vont gommer la frontière entre thérapie et amélioration.

Cela peut littéralement métamorphoser la notion de santé ou d’humanité. Les nanotechnologies, en se fondant dans le tissu même de la pratique médicale, promettent une réduction significative des effets secondaires, une efficacité accrue des traitements et, en définitive, une médecine plus personnalisée.

Cette intégration soulève toutefois des questions éthiques et réglementaires, notamment en matière de sécurité et de vie privéemais aussi en matière d’égalité car ces particules participerai à de nouvelles formes d’exploitation du corps et d’inégalité d’accès aux soins de santé Les enjeux en médecine Améliorer les outils diagnostiques actuels Prévention, diagnostic précoce, suivi thérapeutique… les perspectives des nanotechnologies sont nombreuses dans le domaine du diagnostic : Dans le domaine de l’imagerie médicale De nombreuses techniques d’imagerie (radiographie, IRM, scintigraphie…) reposent sur le suivi de l’évolution de produits de contraste injectés dans l’organisme.

Les nanoparticules représentent une alternative intéressante aux agents actuellement utilisés (fluorures organiques ou isotopes radioactifs) : elles pourraient en effet améliorer la résolution et la spécificité des images obtenues, tout en étant mieux tolérées par l’organisme.

Aujourd’hui, leurs propriétés sont déjà exploitées dans le cadre de l’imagerie par résonance magnétique (IRM) où des nanoparticules d’oxyde de fer sont utilisées pour certains examens en neurologie.... »