(Phys.org) — L'athérosclérose, une accumulation de plaque cellulaire dans les artères, reste l'une des principales causes de décès dans le monde. Alors que les lipoprotéines de haute densité, ou HDL, le soi-disant bon cholestérol, est transféré au foie pour traitement, lipoprotéines de basse densité, ou LDL, s'accumule dans les artères sous forme de plaque.
La détection précoce des composants cellulaires de la plaque qui rompent et bloquent les artères a longtemps été considérée comme une détection potentiellement efficace des maladies cardiaques et de leur lien avec l'athérosclérose.
Une nouvelle étude réalisée par des chercheurs de l'Université de Géorgie du département de chimie du Franklin College of Arts and Sciences, publié en ligne le 13 mai dans le Actes de l'Académie nationale des sciences , documente une percée technologique :les nanoparticules de lipoprotéines synthétiques de haute densité. Une version synthétique entièrement biodégradable du soi-disant bon cholestérol, les nanoparticules représentent un nouveau régime potentiel de détection et de thérapie pour l'athérosclérose.
Dans le processus de développement d'un capteur de nanoparticules pour détecter les composants cellulaires instables dans les lésions athéroscléreuses, les coauteurs de l'étude, le professeur adjoint Shanta Dhar et l'étudiant diplômé Sean Marrache, ont construit la nanoparticule de lipoprotéine dans le laboratoire de recherche en nanothérapie de Dhar. Dans les essais sur les animaux à l'échelle du banc, la nanoparticule synthétique imitant les HDL a montré des réductions significatives du cholestérol total et des triglycérides.
"En créant tous les processus permettant à la nanoparticule d'imiter le HDL naturel et de transmettre une sortie de signalisation, nous avons pu démontrer une excellente biocompatibilité, " Dhar dit. " Si nous omettons simplement le capteur, nous avons une thérapie très prometteuse pour la réduction des triglycérides dans le sang."
Des nanoparticules imitant les lipoprotéines à haute densité ont été créées précédemment, bien que dans des rapports publiés, des particules aient été reconstituées à partir de sang humain. Bien que réussi, ces particules sont confrontées à de nombreux défis en termes de reproduction et de mise à l'échelle pour la fabrication, y compris la variabilité des réponses immunitaires.
"Les chercheurs ont utilisé des versions reconstituées de HDL à partir de sang, qui aura toujours ses inconvénients, " dit Marrache. " En créant cette particule à partir de zéro, nous sommes en mesure de contourner de nombreux inconvénients tout en réalisant tous les aspects positifs de la livraison HDL."
La nanoparticule HDL synthétique de Dhar est un hybride lipidique polymère, nécessitant moins d'acides aminés et donc mieux adaptés à une éventuelle mise à l'échelle. Les chercheurs ont utilisé un polymère biodégradable approuvé par la FDA comme matrice et l'ont mélangé avec de l'ester de cholestérol, un composant en HDL naturel, pour créer le noyau de lipoprotéines de haute densité. Ils ont introduit un peptide mimétique qui adhère à la nanoparticule avec la précision du HDL naturel.
"Les chimistes cherchent toujours à rendre les choses plus synthétiques, et, avec moi, le but est toujours de rendre le produit biodégradable, ", a-t-elle déclaré. "C'est la combinaison unique qui nous a amenés à proposer ces technologies prometteuses pour les outils translationnels qui pourraient aider au diagnostic précoce et prévenir la progression de la plaque vulnérable."
Son chef de service est d'accord. « Le professeur Dhar a rapidement construit un programme de recherche en thérapeutique à base de nanomatériaux au cours de ses trois années à l'UGA et a obtenu un succès remarquable en peu de temps, " a déclaré Jonathan Amsterdam, qui est également professeur de chimie à l'UGA.
