Les nanotechnologies au service d'une thérapie ciblée du cancer
Les systèmes d'administration de médicaments à base de nanoparticules pourraient réduire la toxicité et les effets secondaires (par le biais d'une administration ciblée), le coût des traitements, voire la durée de traitement pour les thérapies alternatives. Récemment, l'intérêt s'est porté sur les nanotubes de carbone à simple paroi (SWNT) après avoir découvert qu'ils pénétraient les cellules humaines potentiellement quatre fois plus vite et plus en profondeur que des particules comparables d'aspect uniforme. Par exemple, des injections locales rapides de médicaments pourraient remplacer plusieurs heures d'infusion intraveineuse dans le traitement des maladies comme l'arthrite rhumatoïde ou la maladie de Crohn. Combiner des SWNT et matériaux intelligents, ceux qui réagissent aux stimuli environnementaux, pour créer des dispositifs d'administration de médicaments contrôlables pour traiter les tumeurs a été le facteur décisif du lancement du projet SNAP («Smart nanomaterials with applications in photodynamic therapy»). Les scientifiques se sont concentrés sur les photosensibilisateurs, des substances qui réagissent à l'absorption de la lumière. Une classe de ces substances est utilisée dans la thérapie photodynamique du cancer selon laquelle l'exposition à la lumière active un médicament qui tue des cellules. Bien que hautement efficaces, elles manquent de spécificité par rapport aux cellules cancéreuses et saines et ne sont pas très solubles dans l'eau, la base du fluide intra- et extracellulaire. Afin d'améliorer leur capacité à différencier les cellules normales des cellules cancéreuses, les scientifiques ont cherché à fonctionnaliser des photosensibilisateurs. L'ajout de diverses unités de détection (récepteur) permettraient d'activer/désactiver les photosensibilisateurs en présence/absence de certains signaux (des molécules de substrat qui se lient au récepteur ou aux conditions environnementales locales telles que des variations de pH ou d'ion). L'équipe a conçu des nanotubes de carbone solubles dans l'eau et les a caractérisés en utilisant diverses techniques expérimentales, fournissant des informations introuvables dans la documentation spécialisée. Elle a également élaboré une procédure pour produire des SWNT fonctionnalisés par sélection et de grande pureté, qui conservaient des propriétés optiques et électriques. La synthèse et la caractérisation de plusieurs photosensibilisateurs potentiels et d'une liaison covalente subséquente aux SWNT ont mis en lumière des utilisations dans les applications photovoltaïques, comme la conversion d'énergie. L'équipe du projet SNAP a fait d'importants progrès dans le développement de SWNT hydrosolubles et de photosensibilisateurs qui pourraient servir de base au développement d'autres systèmes d'administration de médicaments photodynamiques intelligents et ciblés, ainsi que de dispositifs de conversion de l'énergie solaire.