Les scientifiques d'IBS ont développé un hydrogel composé d'acrylamide polymère (spaghetti bleu) lié à des agents de réticulation (noir), qui peut accueillir des molécules médicamenteuses (étoiles violettes) dans son maillage (gris). En présence d'oxyde nitrique (rouge), le lieur est clivé et les molécules médicamenteuses peuvent être libérées. À la fois, le gel absorbe le fluide de l'environnement et gonfle en taille. Crédit :Park J. et al, Matériaux avancés (2017)
Les scientifiques d'IBS au Center for Self-Assembly and Complexity, au sein de l'Institut des sciences fondamentales (IBS), inventé un hydrogel pour lutter contre la polyarthrite rhumatoïde et d'autres maladies. Publié dans Matériaux avancés , ce matériau ressemblant à de la gelée pourrait être utilisé pour absorber des fluides supplémentaires dans les articulations gonflées et libérer des médicaments.
La polyarthrite rhumatoïde (PR) est une maladie à long terme qui provoque une inflammation et une déformation des articulations, et touche environ 1 pour cent de la population mondiale. Dans cette maladie auto-immune, le système immunitaire du corps attaque les tissus mous des articulations, entraînant une accumulation de liquide synovial. Alors que ce liquide clair lubrifie et nourrit les articulations, son excès provoque gonflement et douleur.
Les cellules immunitaires des articulations enflammées sont la principale source d'oxyde nitrique (NO), un gaz aux diverses fonctions physiologiques. "L'oxyde nitrique est comme une épée à double tranchant. Il régule l'inflammation et protège notre corps en tuant les agents pathogènes externes. Cependant, en cas d'excès, il est toxique et peut provoquer une PR, ainsi que d'autres maladies auto-immunes, maladies cardiovasculaires, et le cancer, " explique le chef de groupe, KIM a gagné Jong. Les traitements actuels de la PR sont basés sur des médicaments anti-inflammatoires qui soulagent la douleur et l'inflammation, mais les scientifiques de l'IBS ont essayé une approche plus difficile en ciblant le NO lui-même. NO est un gaz transitoire, qui reste en circulation moins de 10 secondes, avant de se lier à d'autres molécules.
L'équipe de recherche a développé un gel sensible à ces molécules fugitives, en utilisant l'acrylamide comme matériau de base et un nouvel agent de réticulation pour le maintenir en place. Contrairement à la forme monomérique, l'hydrogel d'acrylamide polymère a une faible toxicité et peut contenir une grande quantité d'eau. En outre, l'agent de réticulation (NOCCL) forme des ponts entre les molécules d'acrylamide créant un réseau, qui peut piéger les molécules de médicament à l'intérieur. Lorsque NO clive les ponts NOCCL, le gel change de structure, libère le médicament et absorbe le nouveau liquide.
Bien qu'il s'agisse d'une étude préliminaire, l'équipe a confirmé que l'agent de réticulation NOCCL peut réagir de manière sélective et sensible avec le NO. Les scientifiques travaillent maintenant sur un hydrogel de taille nanométrique dans un modèle de souris RA. De plus, ce type d'hydrogels pourrait être utile pour d'autres maladies caractérisées par une surexpression de NO, ou peut-être même comme capteurs environnementaux, puisque le NO est également un gaz polluant émis dans les gaz d'échappement des véhicules.
