(Phys.org) — Des chercheurs de l'Université de Géorgie et leurs collaborateurs ont développé une nouvelle technique pour améliorer le traitement de l'AVC qui utilise des nanomoteurs à commande magnétique pour transporter rapidement un médicament anticoagulant vers des blocages potentiellement mortels dans les vaisseaux sanguins.

Le seul médicament actuellement approuvé pour le traitement de l'AVC aigu - l'activateur tissulaire du plasminogène recombinant, ou t-PA - est administré par voie intraveineuse aux patients après l'apparition des premiers symptômes d'AVC ischémique. La protéine contenue dans le médicament dissout les caillots sanguins qui provoquent des accidents vasculaires cérébraux et d'autres problèmes cardiovasculaires, comme les embolies pulmonaires et les crises cardiaques.

"Notre technologie utilise des nanotiges magnétiques qui, lorsqu'il est injecté dans la circulation sanguine et activé avec des aimants rotatifs, agissent comme des barreaux d'agitation pour conduire le t-PA vers le site du caillot, " dit Yiping Zhao, co-auteur d'un article décrivant les résultats dans ACS Nano et professeur de physique au Franklin College of Arts and Sciences de l'UGA. "Nos résultats préliminaires montrent que la dégradation des caillots peut être améliorée jusqu'à deux fois par rapport au traitement avec le t-PA seul."

En collaborant avec leurs partenaires médicaux, les chercheurs ont testé leur approche sur des souris qui imitent les caillots sanguins chez l'homme. Une fois le caillot formé, ils ont injecté un mélange de t-PA et un petit nombre de nanotiges magnétiques de seulement 300 nanomètres de diamètre. A titre de comparaison, un seul cheveu humain vaut environ 80, 000 à 100, 000 nanomètres de large.

En entrant dans la circulation sanguine, les nanotiges sont activées par deux aimants tournants, qui font tourner les particules spécialement conçues à la manière d'une série de petits ventilateurs, pousser le médicament vers le site du caillot.

L'AVC est la deuxième cause de décès dans le monde, selon l'Organisation mondiale de la santé, tandis que les Centers for Disease Control and Prevention estiment qu'un Américain meurt d'un AVC toutes les quatre minutes.

"Nous avons affaire à une énorme population de patients qui ont désespérément besoin de nouveaux traitements, " a déclaré Leidong Mao, co-auteur de l'article et professeur agrégé au Collège d'ingénierie de l'UGA.

L'un des risques les plus importants du traitement par t-PA est le saignement incontrôlé. Bien que le médicament puisse dissoudre avec succès les caillots dangereux, il empêche également temporairement la formation de caillots dans tout le corps, rendant les patients vulnérables aux hémorragies.

"Nous voulons améliorer l'efficacité de ce médicament, car une trop grande quantité peut entraîner de graves problèmes de saignement, " dit Rui Cheng, co-auteur de l'article et étudiant diplômé au Collège d'ingénierie de l'UGA. "Cette approche pourrait un jour permettre aux médecins d'utiliser moins de médicament, mais avec une efficacité égale ou améliorée."

L'équipe de recherche prévoit de poursuivre ses investigations à l'aide de nanotiges constituées de nouveaux matériaux plus compatibles avec le corps humain, mais ils préviennent que ces résultats sont préliminaires, et plus de recherche doit être faite pour perfectionner la technique.

"Nous voulons également développer un modèle chimique pour illustrer la relation entre la vitesse de dissolution du caillot et d'autres paramètres expérimentaux, " a déclaré Weijie Huang, étudiant diplômé en physique à l'UGA.

"Avec le développement ultérieur, nous pensons que cela pourrait être une étape importante vers un meilleur traitement des caillots dans les petits vaisseaux sanguins, " a déclaré Zhao. "Notre équipe travaille déjà sur de nouvelles approches pour approfondir ce concept éprouvé."

Les autres auteurs de l'article incluent Lijie Huang et Kunlin Jin, Centre des sciences de la santé de l'Université du nord du Texas; Bo Yang, Université du Texas; et Qichuan ZhuGe, Université médicale de Wenzhou.

Pour une version complète de l'article dans ACS Nano, voir pubs.acs.org/doi/full/10.1021/nn5029955.