Une étude financée par l'UE suit les «nanoferries» dans les cellules
Des chercheurs en Allemagne financés par l'UE ont réussi à suivre la trace de nanoparticules individuelles se dirigeant vers les cellules cibles. Ils ont utilisé une technique microscopique très sensible en temps réel qui offre une haute résolution spatiale et temporelle. Leurs résultats, publiés dans la revue Journal of Controlled Release, sont le fruit du projet MAGSELECTOFESTION («Combined isolation and stable non-viral transfection of hematopoietic cells: a novel platform technology for ex vivo hematopoietic stem cell gene therapy»). MAGSELECTOFECTION a été financé à hauteur de 2,8 millions d'euros au titre du domaine thématique «Sciences de la vie, génomique et biotechnologie au service de la santé» du sixième programme-cadre (6e PC) dans le but de développer de nouvelles technologies d'insertion de gène. Ces technologies permettront, on l'espère, d'éviter des problèmes associés aux «facteurs viraux», contribueront à faire progresser les soins de santé et stimuleront la compétitivité du secteur des biotechnologies en Europe. Autrefois, les scientifiques utilisaient des virus afin d'introduire du matériel génétique dans les cellules, mais ces méthodes ont souvent des effets secondaires indésirables. Depuis les années 1960, pourtant, d'importants progrès ont été effectués dans le développement de méthodes non virales visant à introduire du matériel génétique dans les cellules. En effet, selon les auteurs de la présente étude, les systèmes non viraux d'insertion de gène «ont commencé à rivaliser avec l'utilisation de leurs équivalents viraux dans les applications de recherche et les études cliniques.» Toutefois, la spécificité et l'efficacité de ces systèmes doivent encore être perfectionnées. Les nanoparticules surnommées «nanoferries» se sont révélées très prometteuses comme véhicules potentiels pour le transport de médicaments directement au foyer d'une maladie sans produire d'effets secondaires indésirable. «Même les gènes peuvent être transportés ainsi», a expliqué le Dr Christian Plank de la Technische Universität München (TUM) en Allemagne. «Autrement dit, nous pourrions bientôt être témoins d'une véritable révolution en matière de thérapie génique, après tous les revers de fortune que ce domaine a connu.» Selon le Dr Plank, le problème majeur est le manque de transporteurs fonctionnels. Un autre problème auquel font face les chercheurs est la façon de transporter les particules au foyer même de la maladie. Des champs magnétiques ont été utilisés afin de guider les particules sur les sites cancéreux où ils sont censés attaquer directement les cellules tumorales; toutefois, jusqu'à présent, les chercheurs n'ont pas pu observer les particules se dirigeant vers le site. Il est primordial de connaître le parcours exact suivi par les particules ainsi que l'efficacité de leur transport pour déterminer la bonne dose à administrer. C'est une condition préalable pour pouvoir approuver un nouveau traitement. Dans cette étude, les chercheurs se sont penchés sur la dynamique cellulaire de nanoparticules guidées de façon magnétique en temps réel à l'aide d'une microscopie fluorescente à double couleur hautement sensible. La méthode, utilisée par la même équipe dans une étude précédente, marque les particules individuelles avec une teinture qui agit comme une «lampe moléculaire» afin d'éclairer la voie des particules dans la cellule. C'est un progrès important en matière de compréhension de la dynamique des «nanoferries», si l'on considère que le seul moyen de tester une approche jusqu'à présent était d'attendre et de voir si l'effet thérapeutique souhaité avait été atteint. «Nous avons suivi des nanoparticules lipoplex magnétiques et réalisé des films de leur transport», a déclaré Anna Sauer de la Ludwig-Maximilians University (LMU) à Munich, en Allemagne. «Nous avons pu observer le trajet des particules dans les cellules en temps réel et à haute résolution temporelle et spatiale.» L'équipe a défini trois phases distinctes pour ce processus: comment les particules ont atteint la membrane cellulaire, comment elles y sont restées et comment elles ont enfin envahi les cellules. Les chercheurs ont découvert que les vésicules (de petits organes en forme de sacs remplis de liquide) contenant les particules lorsqu'elles envahissent les cellules circulent de manière aléatoire dans la cellule jusqu'à ce qu'une certaine protéine s'y accroche et les transporte rapidement vers le noyau de la cellule, qui constitue la cible finale. «Notre nouvelle approche a également révélé des obstacles dans le transport des 'nanoferries'», a commenté Christoph Bräuchle du LMU Munich. «Nous avons constaté, par exemple, que le champ magnétique ne pouvait diriger les particules qu'en dehors des cellules. Mais, contrairement à nos attentes, il n'a pas facilité l'entrée dans les cellules. Grâce à ces nouvelles informations, les 'nanoferries' existants peuvent être optimisés de façon adéquate à l'avenir, et [...] de nouveaux systèmes [pourraient même être] développés.»
Pays
Allemagne