Des chercheurs de l'Université de Buffalo ont développé une nouvelle technologie utilisant des points quantiques qui devrait avoir des implications majeures pour la recherche et le traitement de la tuberculose, ainsi que d'autres maladies pulmonaires inflammatoires.

Un article paru en ligne dans Nanomédecine :Nanotechnologie, Biologie et médecine en tant qu'article de presse décrivant l'administration spécifique d'un médicament chimiothérapeutique à des cellules spécifiques du poumon, en particulier le globule blanc alvéolaire, sans provoquer d'inflammation aiguë.
Les points quantiques sont de minuscules particules semi-conductrices généralement pas plus grandes que 10 nanomètres qui peuvent être rendues fluorescentes dans différentes couleurs en fonction de leur taille. Les scientifiques s'intéressent aux points quantiques car ils sont un superbe support et durent beaucoup plus longtemps que les colorants conventionnels utilisés pour marquer les molécules, qui cessent généralement d'émettre de la lumière en quelques secondes.

« La capacité de cibler des cellules spécifiques dans les poumons sans exposer les cellules et les tissus environnants ou les organes distants aux effets néfastes des médicaments est une voie passionnante à explorer, " dit Krishnan V. Chakravarthy, Doctorat, chercheur au programme conjoint MD/PhD de la faculté de médecine et des sciences biomédicales de l'UB et auteur principal de l'article.

« Nous avons pu le prouver à la fois sur des cellules en culture et sur des animaux, " poursuit-il. " La technologie en est encore à ses balbutiements, mais être capable de mener ces expériences sur l'animal entier le rend plus prometteur en tant qu'application clinique. L'objectif à long terme serait d'administrer des médicaments ciblés par des techniques d'aérosols, ce qui le rend approprié pour une utilisation clinique."

Des chercheurs de l'Institut des lasers de l'UB, La photonique et la biophotonique ont fait des progrès majeurs dans l'utilisation des points quantiques, parfois appelés atomes artificiels, pour construire de nouveaux dispositifs de détection biologique et environnementale.

Dans cette recherche, les points quantiques étaient liés à la doxorubicine, un médicament de chimiothérapie anticancéreuse, pour cibler des cellules pulmonaires spécifiques, connus sous le nom de macrophages alvéolaires (aMØ) qui jouent un rôle essentiel dans la pathogenèse de diverses lésions pulmonaires inflammatoires.

"L'aMØ est la cellule sentinelle impliquée dans la direction des réponses immunitaires innées et adaptatives de l'hôte impliquées dans les maladies pulmonaires infectieuses et non infectieuses telles que la BPCO, " note Chakravarthy. "Le rôle central de l'aMØ en réponse aux influences environnementales fait de ces cellules un candidat idéal pour l'administration ciblée de médicaments afin de moduler la réponse immunitaire/inflammatoire."

Pour tester la capacité de la liaison quantique point-doxorubicine (QD-DOX) à diminuer l'inflammation pulmonaire, les chercheurs ont administré du QD-DOX ou de la doxorubicine seule à des rats et des souris et ont évalué les dommages aux poumons. Doxorubicine, un médicament anticancéreux fréquemment utilisé, est connu pour provoquer une variété de réponses immunitaires dommageables chez les patients cancéreux.

Les résultats ont montré que QD-DOX augmentait l'absorption du médicament par rapport à la doxorubicine seule, et n'a pas provoqué une réponse pro-inflammatoire aussi significative que la doxorubicine seule. Les chercheurs ont également démontré que le médicament est libéré de la formulation QD-DOX une fois qu'il est délivré dans la cellule ciblée et conserve toujours sa bioactivité.

« Sur la base de ces résultats, nous pensons que lier les points quantiques à des médicaments thérapeutiques peut avoir un potentiel énorme pour le diagnostic et le traitement des lésions pulmonaires par rapport à d'autres formulations de nanoparticules, et devrait être davantage développé pour les applications de pharmacothérapie pulmonaire, " dit Chakravarthy.