La semaine dernière, Les géants américains de la technologie Google ont fait sensation dans les médias, annonçant des plans pour développer de nouvelles « nanoparticules magnétiques de détection de maladies ». Cela a été presque universellement bien accueilli - après tout, essayer de détecter les maladies plus tôt est quelque chose qui est un objectif de nombreux organismes de recherche, y compris le nôtre.

Mais lorsque nous avons essayé d'approfondir les détails de l'histoire, les choses sont restées assez légères sur le contexte réel et les détails. Nous avons donc parlé au professeur Duncan Graham – un nanoscientifique britannique de l'Université de Strathclyde et conseiller expert de Cancer Research UK – pour avoir son avis sur l'annonce.

Qu'est-ce qu'une nanoparticule ?

"La définition technique est qu'une nanoparticule est un objet qui fait moins de 100 nanomètres de large le long d'un de ses bords, " nous a dit le professeur Graham. Un nanomètre est un millième de millième de millimètre. En d'autres termes, c'est minuscule.

A cette échelle, les choses se comportent différemment. "Vous obtenez une biologie différente, la chimie et la physique que vous ne le faites avec des choses plus importantes. Et c'est vraiment attirant pour les scientifiques."

"Les nanoparticules peuvent être faites de n'importe quoi - elles peuvent être métalliques, biologique, ou inorganique, et ils viennent dans toutes sortes de formes et de tailles différentes, " il a dit.

En conséquence, ils ont des origines diverses. Certaines sont d'origine naturelle – dans la suie par exemple – tandis que d'autres peuvent être fabriquées en laboratoire, parfois à partir de molécules biologiques complexes.

Sont-ils nouveaux?

"Non, " dit Graham. "Les nanoparticules existent depuis des siècles. L'art ancien a utilisé des nanoparticules. Ils sont dans des vitraux. La coupe Lycurgus du British Museum a l'air si magique car elle est faite de verre contenant des nanoparticules d'or.

"Et plus immédiatement, ils sont déjà utilisés dans les détecteurs médicaux - par exemple, les tests de grossesse que vous achetez en vente libre utilisent des nanoparticules d'or attachées à des anticorps. Ils n'ont vraiment rien de nouveau, bien qu'ils soient incroyablement intéressants pour les chercheurs.

Une autre utilisation omniprésente est dans les produits antimicrobiens, qui peut contenir des suspensions de nanoparticules d'argent (mais ne les buvez pas, vous deviendrez bleu).

Pourquoi sont-ils bons pour la détection médicale ?

« Les nanoparticules ont une surface extrêmement élevée par rapport à leur volume. Cela signifie qu'elles peuvent transporter beaucoup de « trucs » à leur surface – des protéines du sang, par exemple. Et cela signifie qu'ils sont bons pour détecter des choses, car ils peuvent vraiment booster un signal"

Par exemple, une protéine relativement rare dans le sang – et donc difficile à mesurer – peut s'accumuler sur certaines nanoparticules en quantités suffisamment importantes pour être détectées. Mais comment cela fonctionne-t-il en pratique ?

"C'est difficile de donner une seule réponse, " dit Graham. " Il y a une quantité ahurissante de modifications que les chercheurs du monde entier ajoutent à la surface des nanoparticules. Vous pouvez y attacher des biomolécules comme des protéines ou de l'ADN, et les faire changer de propriétés pour qu'ils produisent des optiques, signaux magnétiques ou électrochimiques. Il y a beaucoup d'applications parce qu'il y a tellement de chimie que vous pouvez faire à leur surface."

Alors, que fait Google ?

Le professeur Graham est quelque peu perplexe face au récent brouhaha médiatique. "Cela a été assez difficile de déterminer ce que Google prévoit réellement, en plus d'être très médiatisé, " il dit.

"Il n'y a pas de propositions concrètes, pas de références évaluées par des pairs, aucune stratégie de recherche - toutes les choses que nous, dans la communauté scientifique, prenons normalement pour acquises. il dit. Ils font les choses différemment.

"La façon dont fonctionne la science traditionnelle est de cartographier tous les risques possibles, démontrer que vous les avez pris en compte, puis demandez un financement en fonction de votre solide, idées bien discutées. Google fait le contraire - ils disent "nous voulons en arriver là, nous nous occuperons des détails plus tard ».

"Une chose que mes collègues et moi - qui sommes également relativement sceptiques à ce sujet - avons noté le fait qu'ils ont réuni une équipe assez puissante qui ont tous d'excellents antécédents. Il y a donc probablement quelque chose d'excitant dans le pipeline - son en fait une approche assez rafraîchissante, mais très différent de la façon dont vous développez traditionnellement un diagnostic."

Google a été tout aussi vague sur la forme précise de nanotechnologie qu'ils visent à utiliser, Graham précise :« Sur le plan technique, ils parlent de particules magnétiques, donc vous supposeriez que ce serait quelque chose de fer ou de cobalt – bien que ce soit de la pure spéculation. »

Comment tout cela s'intègre-t-il dans le domaine plus large de la nanotechnologie et du diagnostic ?

Il ne s'agit pas que de Google, dit Graham. « Il convient de souligner que Google est loin d'être la seule émission en ville. Il existe de nombreux groupes de recherche différents qui se penchent sur ce que l'on appelle collectivement la « biodétection » – une surveillance continue de ce que fait votre corps dans l'espoir de détecter rapidement les problèmes. »

Les chercheurs tentent de le faire de deux manières principales :dit-il – soit en utilisant une détection optique (basée sur la lumière) – où les nanoparticules sont utilisées pour émettre de la lumière directement ou pour modifier les propriétés optiques de leur environnement – ​​ou des systèmes magnétiques.

"L'une des meilleures personnes dans ce domaine, en ce qui concerne le cancer, est un gars appelé Sanjiv Gambhir à l'Université de Stanford aux États-Unis. Son équipe fait des choses vraiment intéressantes en ce qui concerne l'imagerie utilisant des nanoparticules, " dit Graham.

(Edit :il semble, selon cet article de Wired, que Gambhir avait initialement conseillé Google sur la nanotechnologie).

Quels sont les défis actuels auxquels sont confrontés les nanodétecteurs ?

De l'avis du professeur Graham, les nanotechnologues doivent surmonter « deux obstacles sérieux » avant que la biodétection basée sur les particules ne devienne une réalité :

« Le premier est que, lorsque vous mettez des nanoparticules dans le corps, ils ont tendance à être éliminés du corps dans l'urine via les reins. Donc pour le biomonitor de Google, ils doivent trouver comment garder les particules dans le corps si leur système doit pouvoir surveiller en permanence votre santé.

"Mais ensuite vous rencontrez le problème numéro deux - connu sous le nom de" bio-encrassement ". C'est là que le hasard, des molécules non spécifiques adhèrent aux nanoparticules et les colmatent ou les désactivent."

"L'élément clé à souligner est qu'il y a tellement de recherches à faire avant de pouvoir dire" il s'agit d'un diagnostic spécifique à une maladie ", " dit Graham.

Et, bien sûr, tout biocapteur doit être précis. « Vous devez connaître les chiffres. Est-ce exact à 100 % ? À 90 % ? Qu'est-ce qui est acceptable ? Quel est le taux de faux positifs ? Ou, pire, faux négatifs ? Et c'est sans parler de tous les obstacles réglementaires et éthiques à franchir une fois que vous avez tout réglé…"

"Je m'inquiéterais aussi de la façon dont ces choses sont utilisées", dit Graham. « Nous devons être très prudents lorsque nous utilisons le mot « diagnostiquer » – ses médecins, pas des instruments, qui diagnostiquent réellement les patients. Un instrument ne peut jamais mettre en évidence un ensemble de conditions à un clinicien - ce sera toujours le médecin qui appellera pour savoir si quelqu'un a une maladie."

« Il y a bien sûr un problème plus large ici. Quelle utilité ont réellement les informations que vous produisez ? Si je porte un gadget qui me dit soudain que j'ai une forme de cancer du cerveau qui est incurable, à quoi cela me sert-il concrètement ? Comment cela a-t-il aidé ma vie ?"

A qui appartiennent les données ?

"C'est quelque chose que Google semble vraiment avoir esquivé dans son annonce. Nous n'avons pas besoin de trop nous y attarder, mais il y a eu beaucoup dans la presse l'année dernière sur qui a accès aux données de Google, et dans quelles circonstances, " dit Graham, se référant aux rapports d'agences gouvernementales accédant aux données des utilisateurs d'entreprises technologiques comme Google et Facebook.

Existe-t-il d'autres applications des nanotechnologies dans le domaine du cancer ?

Bien sûr, il ne s'agit pas uniquement de diagnostic. Il existe d'autres moyens d'explorer la nanotechnologie par les chercheurs sur le cancer.

"L'autre grand objectif de la nanotechnologie dans le cancer est de fournir des traitements, " dit Graham. " C'est un domaine qui en est à ses balbutiements - beaucoup de recherche fondamentale sur les animaux, certains sont prometteurs, mais une grande partie de celui-ci était en proie à de petits nombres et à des analyses statistiques moins solides.

"Un groupe qui a attiré mon attention est une société américaine appelée Nanospectra. Ils ont développé une technologie qui utilise des particules d'or, qui voyagent vers une tumeur, puis se réchauffer par un faisceau de lumière pour détruire les cellules cancéreuses. Cela va maintenant jusqu'aux essais humains pour les cancers de la tête et du cou et le cancer du poumon… il sera incroyablement excitant de voir ce que cette approche donne. C'est formidable de voir que cela se fait réellement."

Le message « à retenir » du professeur Graham est que c'est une erreur de considérer Google comme la seule organisation se concentrant sur la nanotechnologie pour détecter les maladies - c'est une entreprise dynamique, domaine actif avec un potentiel incroyable mais encore à ses débuts.

"Il y a eu quelques sourcils levés la semaine dernière lorsque la nouvelle est tombée - cela semblait plus léger que chaud étant donné la quantité d'informations disponibles. Mais c'est une approche intéressante, et avec leur poids financier, cela amènera sans aucun doute le terrain dans un nouveau domaine."