Une technique d'imagerie pionnière pour suivre les effets des nanomédicaments de nouvelle génération sur les patients a été exploitée par un universitaire de l'Université de Strathclyde.
Professeur Dr M. N. V. Ravi Kumar et Dr Dimitrios Lamprou, du Strathclyde Institute of Pharmacy and Biomedical Sciences, croire à une forme avancée de microscopie à force atomique, connu sous le nom de PeakForce QNM, pourrait stimuler les développements dans le domaine des nanomédecines, l'encapsulation de médicaments puissants dans de minuscules particules mesurant des milliardièmes de mètre de diamètre. Ils ont décrit comment cette approche d'imagerie détaillée peut également aider les scientifiques à répondre aux préoccupations croissantes du monde médical autour de la « nanotoxicologie », l'accumulation de particules microscopiques dans les tissus humains.
Professeur Kumar, dont l'article de recherche de l'équipe a été publié dans la revue PLOS UN , a déclaré :« Le rôle de la nanotechnologie dans l'administration de médicaments a le pouvoir de transformer la façon dont les patients reçoivent des médicaments au cours de la prochaine décennie.
« Dans le cas des médecines traditionnelles, tels que comprimés et gélules, seule une quantité limitée de médicament – environ 5 à 15 % pour la majorité des composés – passe par l'intestin dans le sang des patients. L'avantage des nanomédicaments est que, contrairement aux comprimés et gélules traditionnels, les médicaments ne sont pas libérés dans l'intestin. Au lieu, les nanomédicaments sont absorbés intacts et libèrent les médicaments encapsulés directement dans les tissus corporels, y compris le sang, offrant la possibilité de réduire la dose requise sans compromettre les effets thérapeutiques.
« Tous les médicaments sont combinés avec ce que l'on appelle des « excipients » - des substances inactives qui leur donnent le volume et la consistance souhaités et leur rôle est limité à l'intestin. Cependant, les excipients tels que les polymères, utilisés pour formuler les médicaments encapsulant des nanoparticules peuvent présenter des effets indésirables lorsqu'ils sont absorbés à travers la paroi intestinale. Les scientifiques veulent savoir si les médicaments à base de nanoparticules peuvent avoir des effets indésirables sur les patients - et, en particulier, s'ils causent plus de mal que de bien dans certains cas.
"Jusqu'à maintenant, On sait peu de choses sur ce qui se passe après la circulation des nanoparticules dans tout le corps et si elles soulèvent des problèmes de sécurité pour le patient. Précédemment, il fallait donner aux nanoparticules un marqueur fluorescent ou radioactif, afin de permettre aux scientifiques de pouvoir les identifier et les suivre. Cependant, en utilisant la microscopie à force atomique PeakForce QNM, nous pouvons, pour la première fois, suivre où ces nanoparticules vont dans tout le corps après l'administration orale - sans attacher de marqueurs fluorescents ou radioactifs et en utilisant les vraies nanoparticules chargées de médicament. En particulier, nous pouvons identifier s'ils s'accumulent dans des zones spécifiques, provoquant ce que l'on appelle la « rigidité des tissus » - une condition liée à une variété de maladies, y compris le cancer."
Le professeur Kumar a déclaré qu'il est connu que les tumeurs sont plus rigides - ou raides - par rapport aux tissus sains environnants. En outre, des études récentes utilisant la microscopie à force atomique ont également montré qu'il est possible de faire la distinction entre les cellules tumorales non malignes et malignes, sur la base de leur rigidité relative.
Le professeur Kumar a ajouté :« La capacité de la microscopie à force atomique à étudier les profils biomécaniques sera un atout dans les efforts visant à mieux comprendre la différence de rigidité tissulaire entre les tissus traités avec des nanoparticules et ceux non traités avec des nanoparticules, combien de temps persiste toute raideur tissulaire associée, et s'il disparaît rapidement. Surtout, elle permettra également d'établir s'il existe ou non une corrélation entre le nombre de nanoparticules présentes dans le sang et leur accumulation dans d'autres tissus. En comprenant mieux la rigidité du sang, nous pourrons en apprendre plus sur la nanotoxicologie en général, et comment cela affecte les patients.
"En utilisant ainsi la microscopie à force atomique, nous pourrons peut-être à l'avenir analyser le sang des patients et dire si, par exemple, les nanomatériaux s'accumulent dans leur foie ou leurs parois artérielles, provoquant une raideur qui – si elle persiste assez longtemps – peut augmenter leurs chances de développer des maladies.
« Un autre avantage des nanoparticules est que, si elles sont utilisées à un stade précoce de la recherche, elles pourraient faire économiser de l'argent aux entreprises pharmaceutiques en réduisant le nombre de médicaments qui échouent au stade du développement. Ces économies pourraient ensuite être réinvesties dans la recherche et le développement de de nouveaux médicaments pour traiter les patients.
