De nouveaux agents nanorobotiques capables de sillonner à travers le système sanguin afin d’administrer avec précision un médicament en visant de façon très spécifiques les cellules actives des tumeurs cancéreuses, c’est ce qu’ont mis au point des chercheurs de Polytechnique Montréal, de l’université de Montréal et de celle de McGill.
Cette avancé technico-scientifique a été publiée le 15 août 2016 dans Nature Nanotechnology sous le titre « Magneto-aerotactic bacteria deliver drug-containing nanoliposomes to tumour hypoxic regions », relatant des résultats obtenus chez des souris ayant reçu des agents nanorobotiques dans leurs tumeurs colorectales.
Ce mode d’injection des médicaments assure un ciblage optimal de la tumeur et évite d’altérer l’intégrité des organes et des tissus sains environnants. Cette nouvelle approche offre la possible d’administrer la dose de médicament, très toxique pour l’organisme humain, pourrait être considérablement réduite.
Le médicament pénètre profondément dans les tumeurs
« Cette armée d’agents nanorobotiques était en fait constitué de plus de 100 millions de bactéries flagellées – donc autopropulsées – et chargées de médicaments qui se déplaçaient en empruntant le chemin le plus direct entre le point d’injection du médicament et la zone du corps à traiter », explique le professeur Sylvain Martel, titulaire de la Chaire de recherche du Canada en nanorobotique médicale et directeur du Laboratoire de nanorobotique de Polytechnique Montréal.
« La force de propulsion du médicament a été suffisante pour parcourir efficacement le trajet et pénétrer profondément dans les tumeurs ».
Lorsqu’ils atteignent l’intérieur d’une tumeur, les agents nanorobotiques peuvent de façon totalement autonome, détecter les zones tumorales appauvries en oxygènes, dites « hypoxiques », et y délivrer le médicament. L’hypoxie est créée par l’importante consommation d’oxygène générée par la prolifération des cellules tumorales. Les zones hypoxiques sont connues comme étant résistantes à la majorité des traitements, incluant la radiothérapie.
L’accessibilité aux tumeurs via des voies aussi petites qu’un globule rouge et à travers de micro-environnements physiologiques complexes impose quelques obstacles, relevés par le professeur Martel et son équipe via la nanotechnologie.
Bactérie « orientée »
Le déplacement des bactéries utilisées par les chercheurs reposent sur deux systèmes naturels : une sorte de boussole, créée par synthèse d’une chaîne de nanoparticules magnétiques. Cette dernière permet un déplacement dans le sens d’un champ magnétique, tandis qu’un capteur de concentration d’oxygène leur permet d’atteindre et de demeurer dans les zones actives de la tumeur.
En optimisant ces deux systèmes de transport et en soumettant les bactéries à un champ magnétique contrôlé par ordinateur, les chercheurs ont réussi à démontrer que ces bactéries pouvaient parfaitement imiter les nanorobots artificiels futurs, designés pour ces utilisations.
» Cette utilisation innovante de nanotransporteurs impactera non seulement la création de concepts d’ingénierie optimisés, de méthodes interventionnelles inédites, mais incite également à la synthèse de nouveaux vecteurs de médicaments, d’imagerie et de diagnostic » poursuit le professeur Martel. La chimiothérapie, si toxique pour l’ensemble du corps humain, pourrait utiliser ces nanorobots naturels pour amener le médicament directement à la zone ciblée, ce qui permettrait d’éliminer les désagréables effets secondaires tout en augmentant l’efficacité thérapeutique ».
