À la recherche de nanoparticules plus sûres

DE NOTRE CORRESPONDANTE

DEPUIS PLUSIEURS années, les scientifiques explorent la possibilité d'utiliser des nanoparticules capables de circuler dans le corps humain comme outils de diagnostic et de traitement du cancer. Mais la toxicité de la plupart des structures étudiées constitue un obstacle majeur pour leur application chez l'homme. C'est pour tenter de parer à cet écueil qu'une équipe de chercheurs de l'université de Californie et du Massachusetts Institute of Technology, aux États-Unis, vient de mettre au point une nanoparticule de silicium luminescente, biodégradable. C’est la première nanoparticule luminescente conçue dans le but de minimiser les effets secondaires toxiques, souligne Michael Sailor, qui a dirigé le projet.

L’intérêt du silicium.

Trois caractéristiques du matériau qui compose la nanoparticule, le silicium poreux, lui confèrent un avantage pour une utilisation en médecine : il est bien toléré par l'organisme humain, il s'y dégrade progressivement et possède une luminescence intrinsèque.

La propriété de luminescence est essentielle, à la fois pour les applications en imagerie médicale et pour le suivi du déplacement in vivo d'éventuelles molécules thérapeutiques qui seraient incluses dans le transporteur de silicium. Dans les autres formes de nanoparticules développées avec ces deux usages en vue, la propriété de luminescence est assurée, le plus souvent, par l'addition de produits chimiques organiques toxiques, indiquent les chercheurs américains, ou par l'intermédiaire de nanocristaux de semi-conducteurs, appelés points quantiques, qui peuvent conduire à l'accumulation dans le corps, au niveau du foie, notamment, de métaux lourds dangereux.

Par contraste, le silicium existe déjà sous forme d'oligo-élément chez l'homme. Un des produits de dégradation du silicium poreux, l'acide orthosilicique se trouve naturellement dans de nombreux tissus. Enfin, l'acide silicique est excrété de façon efficace dans les urines.

Quant à la troisième qualité du silicium poreux, également indispensable dans ce contexte, c'est que sa biodégradation s'effectue relativement lentement. « La nanoparticule doit pouvoir se maintenir dans le système sanguin pendant plus de deux heures, explique Michael Sailor au "Quotidien". Si elle est éliminée par le foie ou les reins, elle ne peut pas atteindre la tumeur. »

D'une taille d'environ 100 nanomètres, la nanoparticule mise au point par l'équipe américaine, est plus grande que la plupart de celles créées à ce jour pour le transport de médicaments dans le flux sanguin. Ces dimensions permettent le chargement de plus grandes quantités de molécules thérapeutiques, ce qui devrait contribuer à l'efficacité du dispositif. C'est également un facteur de sécurité, puisque c'est ce qui permet la dégradation naturelle de la nanoparticule en fragments qui peuvent être éliminés par les reins.

Des essais préliminaires effectués sur des souris traitées avec ces nouvelles nanoparticules n'ont pas mis en évidence de modification à long terme des organes de détoxication, foie, rate et rein

› ISABELLE TROCHERIS

<< Nature Materials››, publication en ligne: DOI:10.1038/NMAT2398.