Dans le développement de nouveaux médicaments, prendre quelque chose de la nature et le modifier a été une tactique efficace employée par les chimistes médicinaux pendant des années. Maintenant, avec l'aide de la nanotechnologie, les chercheurs transforment des candidats-médicaments autrefois abandonnés en médicaments utilisables.

On estime que 40 % des médicaments approuvés cliniquement entrent dans la catégorie où le composé naturel lui-même ou une version modifiée est le médicament approuvé. Ceux-ci incluent les statines (trouvées dans les sécrétions bactériennes) utilisées pour abaisser le cholestérol, les quinines (trouvées dans le quinquina) comme antipaludiques et le paclitaxel (présent dans les ifs) comme médicament anticancéreux.

Beaucoup de ces produits naturels sont des toxines produites par les plantes ou les animaux comme forme de défense. Et le venin de scorpion suscite de plus en plus d'intérêt en tant que source de nouveaux médicaments. Il contient un mélange de produits chimiques biologiques appelés peptides, dont certains sont connus pour déclencher la mort cellulaire en formant des pores dans les membranes biologiques. La mort cellulaire peut être utile si nous sommes capables de cibler, dire, les cellules tumorales à s'autodétruire.

Ces toxines peuvent avoir des effets très puissants. Par exemple, un petit peptide particulier, connu sous le nom de TsAP-1, isolé du scorpion jaune du Brésil ( Tityus serrulatus ), possède à la fois des propriétés antimicrobiennes et anticancéreuses.

Cependant, exploiter ce type de pouvoir pour le bien clinique a jusqu'à présent été difficile car ces toxines tuent à la fois les tumeurs et les cellules saines. Une méthode pour contrôler une telle toxicité consiste à utiliser la nanotechnologie pour construire des véhicules d'administration de médicaments spécialement conçus. En cas de succès, le médicament toxique est libéré pour tuer uniquement les tissus indésirables dans un corps.

Une telle tentative a été faite par Dipanjan Pan à l'Université de l'Illinois à Urbana-Champagne. Dans une étude publiée dans la revue Chemical Communications, les scientifiques affirment avoir créé des capsules sphériques pour piéger la toxine de venin de scorpion TsAP-1. Cette toxine encapsulée, nommé NanoVenin, augmente de dix fois l'efficacité des médicaments à tuer les cellules cancéreuses du sein.

C'est une évolution intéressante pour deux raisons. Premièrement, la toxine de venin sous sa forme naturelle n'a pas pu être utilisée en raison du manque de spécificité et, Deuxièmement, l'incorporation de la toxine du venin dans la nanoparticule a provoqué une forte augmentation de la puissance du médicament, le rendant plus cliniquement utile.

Cette forme de médicament agit sur les cellules cancéreuses du sein, mais ce n'est pas encore spécifique à la maladie. Les chercheurs peuvent modifier son enveloppe extérieure en, par exemple, attachant des protéines qui peuvent le rendre sélectif envers certains types de cancers. Il peut également être possible d'enrober la nanoparticule d'une couche biodégradable de manière à piéger sa toxicité jusqu'à ce qu'elle atteigne la zone malade, où la couche se dégrade pour révéler la toxine.

Une telle livraison précise peut fonctionner sur un "système de verrouillage et de clé" de structures biologiques très précises. Par exemple, différents types de cellules cancéreuses ont des sécrétions caractéristiques ou des protéines externes - la couche biodégradable du médicament peut être construite pour reconnaître ces sécrétions ou protéines spécifiques, puis déclencher le processus de dégradation, permettant une administration précise du médicament.

Souvent, des médicaments efficaces ont été découverts mais non commercialisés en raison de problèmes de livraison. Pourtant, les derniers développements en nanotechnologie illustrent comment des médicaments autrefois jetés provenant de composés naturels peuvent être retirés du marché pour lutter contre la maladie.

Cette histoire est publiée avec l'aimable autorisation de The Conversation (sous Creative Commons-Attribution/Pas de dérivés).