Des médicaments délivrés par des nanodispositifs
Un nanodispositif efficace d'administration moléculaire exige que les nanoparticules fonctionnalisées qu'il transporte répondent aux stimuli et soient déposées de manière spécifique sur le site ciblé, il doit également posséder une bonne capacité de chargement qu'il libère de manière contrôlée, il doit enfin être biodégradable et biocompatible. Dans le cadre d'une initiative financée par l'UE, le projet CAMLC10 a ainsi développé un nanodispositif d'administration moléculaire possédant une grande capacité de chargement avec libération contrôlée des molécules transportées. Les chercheurs ont tout d'abord synthétisé des nanoparticules nues de magnétite (Fe3O4) possédant des propriétés paramagnétiques suffisamment puissantes pour être déclenchées à distance par un champ magnétique extérieur. Les nanoparticules de Fe3O4 ont ensuite été enrobées par des composés comme le bromure de cétyltriméthylammonium (CTAB), l'acide oléique et un sel oxyhydroxylique de fer (FeOOH) permettant de les doter de propriétés hydrophiles. Enfin, un enrobage de silice mésoporeuse (SiO2, dont les pores varient entre 2 et 50 nanomètres) assure un diamètre uniforme des pores, une grande superficie, une stabilité élevée et une possibilité de fonctionnalisation. L'enrobage extérieur avec la silice mésoporeuse a été réalisé en utilisant un procédé sol-gel. Les nanoparticules de SiO2-Fe3O4 dont la coque oxyhydroxylique interne en fer est dégradable ont été fonctionnalisées en utilisant soit une configuration de structure du ligand en double couche soit une configuration où le ligand est fixé de manière covalente. Ces nanoparticules peuvent ainsi être dotées d'une grande spécificité pour la cible choisie en y greffant des nanocomposés sélectifs tels que ligands, agents tensioactifs ou peptides. Les chercheurs ont également réalisé plusieurs études afin d'évaluer la performance des nanoparticules en termes de capacité de rétention des agents thérapeutiques et de libération contrôlée de ces mêmes molécules. Pour ce faire, ils ont ainsi chargé la molécule gentamicine sulfate (antibiotique) sur ces nanodispositifs et évalué la libération du médicament en faisant varier les paramètres idoines. Parmi ces paramètres, on peut citer le pH, le scellage des pores ou la vitesse de rotation. Le scellage des pores est un facteur essentiel car il permet aux molécules actives de demeurer à l'intérieur des nanoparticules jusqu'au site choisi. Dans l'optique d'une future application clinique, la biocompatibilité constitue également un paramètre de sécurité majeur. Des tests de cytotoxicité in vitro ont par conséquent été réalisés par les partenaires du projet. La cytotoxicité s'est révélée minime pour les nanoparticules nues et variait pour les nanoparticules fonctionnalisées en fonction de leur taille et de leur configuration. Ces travaux ouvrent ainsi la voie pour une application clinique des nanoparticules hybrides à base de silice mésoporeuse pour le transport de molécules thérapeutiques. Des recherches supplémentaires sont pourtant encore nécessaires afin d'assurer le développement d'un système biocompatible, sûr et efficace. À côté des thérapies anticancéreuses, les nanoparticules à base de silice mésoporeuse trouveront également une utilité dans des domaines comme les processus catalytiques, la séparation de composés chimiques, les implants, la thrombolyse et bien d'autres encore.
Mots‑clés
Nanodispositif, transport de molécules, libération des molécules, cancer, thrombose, nanoparticules fonctionnalisées, biodégradabilité, biocompatibilité, magnétite, silice mésoporeuse, scellage des pores
