(Phys.org) — L'inflammation est le mécanisme de défense naturel du corps contre les organismes envahisseurs et les lésions tissulaires. Dans l'inflammation aiguë, l'agent pathogène ou les médiateurs inflammatoires sont éliminés et l'homéostasie est atteinte, cependant dans les états inflammatoires chroniques, cette réponse de résolution est altérée, entraînant une inflammation chronique et des lésions tissulaires. Il est maintenant largement admis qu'une résolution altérée de l'inflammation est un facteur majeur contribuant à la progression d'un certain nombre de maladies dévastatrices telles que l'athérosclérose, arthrite, et les maladies neurodégénératives, en plus du cancer. Étant donné que le niveau d'inflammation dans ces maladies est très élevé, des solutions thérapeutiques ciblées sont nécessaires pour aider à contenir l'inflammation.

Une nouvelle étude de chercheurs du Brigham and Women's Hospital (BWH), Centre médical de l'Université de Columbia, École de médecine Icahn au mont Sinaï, et Massachusetts Institute of Technology présente le développement de minuscules nanomédicaments dans la gamme inférieure à 100 nm (100, 000 fois plus petit que le diamètre d'un cheveu humain) qui sont capables d'encapsuler et de libérer un médicament peptidique résolvant l'inflammation. Les auteurs ont montré que ces nanoparticules sont de puissants nanomédicaments pro-résolution, capable de se diriger sélectivement vers les sites de lésions tissulaires chez la souris, et libérant leur charge utile thérapeutique de manière contrôlée au fil du temps. Unique, ces nanoparticules sont conçues pour cibler le microenvironnement extracellulaire des tissus enflammés. Les particules libèrent ensuite lentement leur puissante charge utile de résolution de l'inflammation de sorte qu'elle puisse se diffuser à travers le tissu enflammé. Là, le médicament se lie aux récepteurs de la membrane plasmique des globules blancs activés et les rend plus quiescents.

Cette étude sera publiée électroniquement dans Actes de l'Académie nationale des sciences la semaine du 18 mars, 2013.

"La beauté de cette approche est qu'elle tire parti de la propre conception de la nature pour prévenir les dommages induits par l'inflammation, lequel, contrairement à de nombreuses autres stratégies anti-inflammatoires, ne compromet pas la défense de l'hôte et favorise la réparation des tissus, " dit Ira Tabas, MARYLAND, Doctorat, médecin-chercheur au Columbia University Medical Center et co-auteur principal de cette étude.

"Le développement de nanoparticules ciblées auto-assemblées capables de résoudre l'inflammation a une large application en médecine, y compris le traitement de l'athérosclérose, " dit Omid Farokhzad, MARYLAND, médecin-chercheur à BWH, et co-auteur principal de cette étude.

Des polymères constitués de trois chaînes attachées bout à bout ont été développés en tant que blocs de construction pour l'ingénierie de nanoparticules ciblées auto-assemblées; une chaîne a permis le piégeage et la libération contrôlée de la charge utile thérapeutique, dans ce cas un peptide qui mime les propriétés pro-résolvantes de la protéine Annexine A1. Une autre chaîne conférait des propriétés furtives aux nanoparticules, permettant leur longue circulation après administration systémique. Pourtant, une troisième chaîne a permis aux nanoparticules de cibler la protéine de collagène IV sur la paroi vasculaire. En tant que telles, ces nanoparticules sont capables de coller sélectivement au système vasculaire lésé, ce qui permet de libérer leur cargaison anti-inflammatoire thérapeutique là où elle est nécessaire pour favoriser efficacement la résolution de l'inflammation de manière délibérée et ciblée.

"Ces nanoparticules polymères ciblées sont capables d'arrêter les neutrophiles, qui sont la forme la plus abondante de globules blancs, des sites d'infiltration de la maladie ou des blessures à de très faibles doses. Cette action empêche les neutrophiles de sécréter d'autres molécules de signalisation qui peuvent conduire à un état hyper-inflammatoire constant et à d'autres complications de la maladie, " a déclaré Nazila Kamaly, Doctorat, un boursier postdoctoral à BWH et co-auteur principal de cette étude.

"Les nanoparticules qui se lient sélectivement au système vasculaire lésé pourraient avoir un impact profond sur les maladies répandues, comme l'athérosclérose, où le système vasculaire endommagé ou compris sous-tend la pathologie. Ce travail propose une nouvelle nanomédecine ciblée dans le domaine en plein essor de la résolution de l'inflammation, un domaine précédemment mis au point par le Dr Charles Serhan de BWH, " a déclaré Gabrielle Fredman, Doctorat, chercheur postdoctoral au Columbia University Medical Center et co-auteur principal de cette étude.

Ces nouveaux développements ont conduit les chercheurs à commencer à étudier le potentiel de ces nanomédicaments pro-résolution pour leurs effets sur le rétrécissement des plaques athéroscléreuses, et ces études sont actuellement en cours.