Nanoparticule Magnétique
La Thérapie Génique
L'absence de certains gènes , ou tout simplement leur déficience due à une modification de la séquence nucléotidique de ces gènes, modifient la structure, donc la fonction des protéines produites dans les cellules. Ceci est à l'origine de beaucoup de maladie comme la myopathie, la mucoviscidose ou encore certains cancers.
Ainsi, la thérapie génique, permet de corriger cette anomalie, d'où son nom. Elle consiste à insérer le bon gène dans les cellules atteintes pour que ces dernières puissent produire des protéines fonctionnelles.
Cette thérapie est particulière étant donné qu'elle n'a pas le même rôle qu'un médicament, qui lui agit sur l'activité des protéines. La thérapie génique intervient, elle, à la source de l'anomalie, et cela, définitivement.
Pour insérer le bon gène dans les cellules malades, on l'introduit dans des monocytes (cellules de la famille des leucocytes, donc, macrophages) ou des rétrovirus inoffensifs que l'on injecte dans le sang. Ces monocytes sont particuliers car on les as modifiés pour qu'ils puissent transmettre le bon gène. Une fois dans le réseau sanguin, ces cellules vont transporter le gène sain jusque dans le noyaux des cellules de l'organe atteint. Il y aura ensuite réplication de l'ADN avec le gène sain qui va remplacer le gène déficient, ce qui va donc permettre de multiplier les cellules possédant ce gène dans leur matériel génétique. S'ensuit alors la thérapie de la maladie génétique, et donc la correction du défaut issu de l'ADN.
En 1999, les premiers essais de cette thérapie étaient mitigés. En effet, sur une population de 10 enfants atteint d'immunodéfiscience congénitale, deux ont contracté une leucémie suite au traitement, mais 8 ont été guéris. La leucémie était due à un mauvais placement du gène saint dans l'organisme, ce qui a entrainé des complications... D'autres essais ont eu lieu jusqu'à aujourd'hui, les résultats sont tantôt encourageants, tantôt décevants, les effets secondaires étant mal cernés. Mais d'un point de vue générale, nous pouvons affirmer que cette thérapie permet de guérir 70% de la population testée. Ce n'est malheureusement pas assez pour que FDA ( Food and Drugs Administration ) permettre l'utilisation de cette thérapie sur le grand public.Actuellement 396 essais cliniques ont été réalisés sur 3300 patients, dont 64% concernent le cancer.
Ainsi, la thérapie génique, permet de corriger cette anomalie, d'où son nom. Elle consiste à insérer le bon gène dans les cellules atteintes pour que ces dernières puissent produire des protéines fonctionnelles.
Cette thérapie est particulière étant donné qu'elle n'a pas le même rôle qu'un médicament, qui lui agit sur l'activité des protéines. La thérapie génique intervient, elle, à la source de l'anomalie, et cela, définitivement.
Pour insérer le bon gène dans les cellules malades, on l'introduit dans des monocytes (cellules de la famille des leucocytes, donc, macrophages) ou des rétrovirus inoffensifs que l'on injecte dans le sang. Ces monocytes sont particuliers car on les as modifiés pour qu'ils puissent transmettre le bon gène. Une fois dans le réseau sanguin, ces cellules vont transporter le gène sain jusque dans le noyaux des cellules de l'organe atteint. Il y aura ensuite réplication de l'ADN avec le gène sain qui va remplacer le gène déficient, ce qui va donc permettre de multiplier les cellules possédant ce gène dans leur matériel génétique. S'ensuit alors la thérapie de la maladie génétique, et donc la correction du défaut issu de l'ADN.
En 1999, les premiers essais de cette thérapie étaient mitigés. En effet, sur une population de 10 enfants atteint d'immunodéfiscience congénitale, deux ont contracté une leucémie suite au traitement, mais 8 ont été guéris. La leucémie était due à un mauvais placement du gène saint dans l'organisme, ce qui a entrainé des complications... D'autres essais ont eu lieu jusqu'à aujourd'hui, les résultats sont tantôt encourageants, tantôt décevants, les effets secondaires étant mal cernés. Mais d'un point de vue générale, nous pouvons affirmer que cette thérapie permet de guérir 70% de la population testée. Ce n'est malheureusement pas assez pour que FDA ( Food and Drugs Administration ) permettre l'utilisation de cette thérapie sur le grand public.Actuellement 396 essais cliniques ont été réalisés sur 3300 patients, dont 64% concernent le cancer.
Mais en quoi la thérapie génique a-t-elle un lien avec la nanotechnologie?
Comme dit précédemment, beaucoup de recherches sont en cours en ce qui concerne la vectorisation de ces gènes sains. Les chercheurs élaborent aujourd'hui d'autres vecteurs pour transporter le gène en question, vecteurs qui n'engendreraient pas d'effets secondaires sur l'organisme et qui pourraient passer outre les barrières de l'organisme ( anticorps, enzymes au niveau de cytoplasme ... ). Récemment , en 2008 , Claire Lewis et Munitta Muthana, chercheurs à l’Université de Sheffield ont trouvé une méthode pour régler ce problème. Cette méthode a recours aux nanotechnologies, et en particulier aux nanoparticules magnétiques.
Le but étant de se servir des nanoparticules magnétiques comme vecteur du gène en utilisant des champs magnétiques pour attirer les cellules traitées vers les tumeurs. Mais le problème qui se pose empêche les recherches de continuer. Il faut en effet pouvoir maitriser parfaitement les champs électromagnétiques, en particulier à une échelle aussi petite. Autrement, des accidents pourraient vite arriver.
C'est donc une méthode très intéressante et futuriste, mais qui doit cependant encore être développée pour un meilleur rendu.
Comme dit précédemment, beaucoup de recherches sont en cours en ce qui concerne la vectorisation de ces gènes sains. Les chercheurs élaborent aujourd'hui d'autres vecteurs pour transporter le gène en question, vecteurs qui n'engendreraient pas d'effets secondaires sur l'organisme et qui pourraient passer outre les barrières de l'organisme ( anticorps, enzymes au niveau de cytoplasme ... ). Récemment , en 2008 , Claire Lewis et Munitta Muthana, chercheurs à l’Université de Sheffield ont trouvé une méthode pour régler ce problème. Cette méthode a recours aux nanotechnologies, et en particulier aux nanoparticules magnétiques.
Le but étant de se servir des nanoparticules magnétiques comme vecteur du gène en utilisant des champs magnétiques pour attirer les cellules traitées vers les tumeurs. Mais le problème qui se pose empêche les recherches de continuer. Il faut en effet pouvoir maitriser parfaitement les champs électromagnétiques, en particulier à une échelle aussi petite. Autrement, des accidents pourraient vite arriver.
C'est donc une méthode très intéressante et futuriste, mais qui doit cependant encore être développée pour un meilleur rendu.
La Nanoparticule Magnétique
Comment la créer ?
Contrairement à ce que l'on pense , certains objets que nous synthétisons aujourd'hui , ne sont pas seulement issus de l'ingéniosité des chercheurs mais d'une imitation de la nature.
Effectivement, les bactéries produisent de nombreuses molécules dont nous nous sommes inspirés. Notamment l'exemple très probant des vitamines aux vertus nutritives et esthétiques.
A ce propos, les nanoparticules magnétiques sont très difficiles à maîtriser vu l'échelle à laquelle nous devons contrôler non seulement une stabilité parfaite, mais aussi une magnétisation plus que parfaite.
Ainsi, récemment, des chercheurs du laboratoire Ames Laboratory Materials Chemistry and Biomolecular Materials program ont découvert une bactérie qui s'oriente vers le champ magnétique terrestre. Comment? Eh bien elle synthétise des nanoparticules (magnétite de formule Fe3O4) d'environ 50 nm, de taille et forme parfaitement régulières et qui sont magnétisées. Cette synthétisation est permise par des protéines, dont une principale, localisée dans la membrane qui entoure les nanoparticules présentes dans cette bactérie.
La première idée était bien évidemment de pouvoir à l'aide de cette protéine créer ces nanoparticules, mais, toute les tentatives n'ont données aucun résultat positif.
- Deux physiciens, ont suggéré d’utiliser un gel de polymère combiné à cette protéine. De cette manière il est possible de ralentir et de contrôler la croissance des nanoparticules puis de les récupérer par aimantation à la surface du gel.
Mais pourquoi utiliser ces nanoparticules ?
L'utilisation de ces nanoparticules est un peu similaire à celle des nanoparticules d'or.
L'hyperthermie magnétique est un procédé pour la guérison du cancer qui fait intervenir les nanoparticules magnétiques.
Ces dernières ont une caractéristique qui est de posséder un cycle d'hystérésis (c'est à dire de pouvoir rentrer dans un état qui perdure même sans la source qui l'a produit). Ce cycle produit une énergie qui est dissipée dans l'environnement du matériau sous forme de chaleur.
C'est cette énergie qui est utilisée en hyperthermie magnétique.
Pour pouvoir être efficaces les nanoparticules magnétiques sont plongées dans une substance dont se nourrit la tumeur. Ainsi injectée dans cette dernière , les nanoparticules se voient "absorbées" par les cellules cancéreuses.
Une fois à l'intérieur, le patient est soumis à un champ électromagnétique d'amplitude et de fréquence spécifiques, les nanoparticules magnétiques entrent en cycle d'hystérésis et libèrent de l'énergie qui fait augmenter la température ambiante jusqu'à 42°C/44°C de quoi détruire les cellules cancéreuses sans même annihiler trop de cellules saines.
Les nanoparticules magnétiques apparaissent donc comme une alternative très prometteuse, étant donné que leur polyvalence permettra de les utiliser dans plusieurs thérapies. On parle donc d'une solution efficace pour la thérapie génique ainsi que sa propre thérapie du cancer grâce à l'hyperthermie magnétique, sans oublier les caractéristiques de ces nanoparticules leur permettant d'être utilisées comme agent de contraste pour l'imagerie. Leur coût de production en sera donc diminué ( production de masse ) et leur efficacité améliorée. Des nanoparticules à double, voire triple fonction, c'est sur cette perspective que les chercheurs se penchent, le cout de production étant pour l'instant trop élevé, il doit être amorcé par une universalité du produit.
La première idée était bien évidemment de pouvoir à l'aide de cette protéine créer ces nanoparticules, mais, toute les tentatives n'ont données aucun résultat positif.
- Deux physiciens, ont suggéré d’utiliser un gel de polymère combiné à cette protéine. De cette manière il est possible de ralentir et de contrôler la croissance des nanoparticules puis de les récupérer par aimantation à la surface du gel.
Mais pourquoi utiliser ces nanoparticules ?
L'utilisation de ces nanoparticules est un peu similaire à celle des nanoparticules d'or.
L'hyperthermie magnétique est un procédé pour la guérison du cancer qui fait intervenir les nanoparticules magnétiques.
Ces dernières ont une caractéristique qui est de posséder un cycle d'hystérésis (c'est à dire de pouvoir rentrer dans un état qui perdure même sans la source qui l'a produit). Ce cycle produit une énergie qui est dissipée dans l'environnement du matériau sous forme de chaleur.
C'est cette énergie qui est utilisée en hyperthermie magnétique.
Pour pouvoir être efficaces les nanoparticules magnétiques sont plongées dans une substance dont se nourrit la tumeur. Ainsi injectée dans cette dernière , les nanoparticules se voient "absorbées" par les cellules cancéreuses.
Une fois à l'intérieur, le patient est soumis à un champ électromagnétique d'amplitude et de fréquence spécifiques, les nanoparticules magnétiques entrent en cycle d'hystérésis et libèrent de l'énergie qui fait augmenter la température ambiante jusqu'à 42°C/44°C de quoi détruire les cellules cancéreuses sans même annihiler trop de cellules saines.
Les nanoparticules magnétiques apparaissent donc comme une alternative très prometteuse, étant donné que leur polyvalence permettra de les utiliser dans plusieurs thérapies. On parle donc d'une solution efficace pour la thérapie génique ainsi que sa propre thérapie du cancer grâce à l'hyperthermie magnétique, sans oublier les caractéristiques de ces nanoparticules leur permettant d'être utilisées comme agent de contraste pour l'imagerie. Leur coût de production en sera donc diminué ( production de masse ) et leur efficacité améliorée. Des nanoparticules à double, voire triple fonction, c'est sur cette perspective que les chercheurs se penchent, le cout de production étant pour l'instant trop élevé, il doit être amorcé par une universalité du produit.