Au cours des six dernières années, le Laboratoire de caractérisation des nanotechnologies (NCL) du National Cancer Institute (NCI), un élément clé de l'Alliance pour les nanotechnologies dans le cancer du NCI, a caractérisé plus de 250 nanomatériaux différents développés par plus de 75 groupes de recherche. Cette vaste expérience a donné au personnel de NCL une perspective unique sur la façon de concevoir des nanomatériaux sûrs et biocompatibles à usage humain. Dans un article publié dans la revue Biologie intégrative , l'équipe NCL a partagé certaines des leçons qu'ils ont apprises.
Le NCL réalise et standardise la caractérisation préclinique des nanomatériaux destinés à la thérapeutique et au diagnostic du cancer développés par des chercheurs universitaires, gouvernement, et de l'industrie. Le laboratoire sert de ressource nationale et de base de connaissances pour les chercheurs sur le cancer, et facilite le développement et la traduction de particules et de dispositifs nanométriques pour des applications cliniques. Scott McNeil, le directeur de la NCL, et sept collègues ont compilé les pièges courants que rencontrent les développeurs non matériels sur leur chemin de la recherche fondamentale, aux produits qui seront testés en tant qu'agents pour l'imagerie ou l'administration de médicaments aux tumeurs chez l'homme.
Une leçon importante pour les développeurs de nanomatériaux, qui ont tendance à être des chercheurs universitaires avec peu d'expérience dans le développement de produits destinés à un usage clinique, est qu'ils doivent se concentrer davantage sur la garantie que les matériaux qu'ils développent pour les tests sur les animaux, et finalement les humains, sont stériles. Un examen récent de 75 échantillons arrivant au NCL pour des tests a révélé que plus d'un tiers présentaient des signes de contamination bactérienne.
Une autre leçon importante est que les matériaux disponibles dans le commerce, qu'il s'agisse de nanomatériaux ou de produits chimiques utilisés pour fabriquer des nanomatériaux, ne sont pas toujours ce qu'ils semblent être. Dans certains cas, ces matières premières sont contaminées par des toxines bactériennes, dans d'autres cas, les produits ne répondent pas aux spécifications annoncées par les fabricants. Le Dr McNeil et ses collègues notent qu'"il est dans le meilleur intérêt des chercheurs de toujours caractériser les matériaux avant de procéder à la synthèse et à une fonctionnalisation et des tests biologiques plus coûteux".
Le personnel du NCL a également constaté que les chercheurs doivent faire un meilleur travail pour purifier leurs nanomatériaux des résidus restants des processus qu'ils utilisent pour fabriquer leurs nanoparticules et autres formulations. Dans certains cas, les nanomatériaux qui semblaient toxiques étaient en fait biocompatibles. Au lieu, c'étaient les impuretés de production qui causaient des problèmes de toxicité. En outre, Les études NCL ont montré que la toxicité des nanomatériaux peut souvent être éliminée en choisissant des matériaux de départ légèrement différents qui sont incorporés dans le produit final mais qui ne jouent pas le rôle d'agent d'imagerie ou de médicament anticancéreux.
Les deux dernières leçons portent sur l'importance de développer les bonnes méthodes pour évaluer la stabilité d'un nanomatériau dans le corps et la vitesse à laquelle il libère sa cargaison à la cible visée, la tumeur. Les chefs d'équipe du NCL recommandent aux développeurs de nanomatériaux d'utiliser plusieurs tests avant de commencer les études sur les animaux pour déterminer ces caractéristiques de leurs nanomatériaux, car des tests uniques peuvent souvent brosser un tableau incomplet qui peut entraîner une perte de temps et d'argent.
Le travail qui a produit ces résultats est décrit plus en détail dans un article intitulé « Pièges communs en nanotechnologie :leçons du laboratoire de caractérisation de la nanotechnologie du NCI. » Un résumé de cet article est disponible sur le site Web de la revue.
