Athérosclérose, une maladie dans laquelle la plaque s'accumule à l'intérieur des artères, est un tueur prolifique et invisible, mais il pourrait bientôt perdre sa capacité à se cacher dans le corps et faire des ravages. Les scientifiques ont maintenant développé une nanoparticule qui imite fonctionnellement la propre lipoprotéine de haute densité (HDL) de la nature. La nanoparticule peut simultanément éclairer et traiter les plaques d'athérosclérose qui obstruent les artères. La thérapie avec cette approche pourrait un jour aider à prévenir les crises cardiaques et les accidents vasculaires cérébraux mortels.
Les chercheurs présentent leurs travaux aujourd'hui à la 251e réunion et exposition nationales de l'American Chemical Society (ACS). ACS, la plus grande société scientifique du monde, tient la réunion ici jusqu'à jeudi.
"D'autres chercheurs ont montré que si vous isolez les composants HDL du sang donné, les reconstituer et les injecter aux animaux, il semble y avoir un effet thérapeutique, " dit Shanta Dhar, doctorat "Toutefois, avec le sang des donneurs, il existe un risque de rejet immunologique. Cette technologie souffre également de problèmes de mise à l'échelle. Notre motivation était d'éviter les facteurs immunogènes en fabriquant une nanoparticule synthétique qui peut imiter fonctionnellement le HDL. À la fois, nous voulions un moyen de localiser les particules synthétiques."
Les stratégies de détection actuelles échouent souvent à identifier les plaques dangereuses, qui peut obstruer les artères au fil du temps ou se détacher des parois artérielles et bloquer le flux sanguin, provoquant une crise cardiaque ou un accident vasculaire cérébral. L'imagerie par résonance magnétique (IRM) offre une approche potentielle pour la visualisation de la plaque, mais nécessite l'utilisation d'un agent de contraste pour montrer clairement les plaques d'athérosclérose. Mais le potentiel de réactions immunitaires nocives existe toujours avec l'utilisation de HDL dérivées de donneurs.
Au-delà de l'imagerie, il y a un aspect thérapeutique à l'utilisation des HDL. Le HDL est largement connu sous le nom de « bon » cholestérol en raison de sa capacité à extraire les lipoprotéines de basse densité, ou "mauvais" cholestérol, en plaques. Ce processus rétrécit les plaques, les rendant moins susceptibles d'obstruer les artères ou de se briser.
Identifier et traiter simultanément l'athérosclérose sans déclencher de réponse immunitaire, Dhar et Bhabatosh Banik, Doctorat., une stagiaire postdoctorale dans son laboratoire, a créé un imitateur HDL actif pour l'IRM. Les chercheurs, qui sont à l'Université de Géorgie, Athènes, avait précédemment construit des particules de HDL synthétiques dépourvues d'agent de contraste. Ces particules ont abaissé les taux de cholestérol total et de triglycérides chez la souris.
"Le défi majeur, alors, concevait l'agent de contraste, " dit Banik. " Il a fallu du temps pour déterminer la lipophilie et la solubilité optimales. " L'agent de contraste, oxyde de fer, doit être encapsulé dans le noyau hydrophobe de la lipoparticule synthétique pour fournir le signal le plus brillant possible. Finalement, les chercheurs ont trouvé la bonne combinaison chimique - oxyde de fer avec un revêtement de surface gras - pour une encapsulation optimale des particules. Ils ont réussi à visualiser l'agent de contraste en utilisant l'IRM dans des études cellulaires.
Les chercheurs appliquent leur nanoparticule synthétique pour distinguer les plaques instables des plaques stationnaires. Pour faire ça, Dhar a ciblé les nouveaux imitateurs HDL actifs pour l'IRM sur les macrophages, qui sont des globules blancs qui, ainsi que les lipides et le cholestérol, composent les plaques d'athérosclérose.
Les chercheurs ont ciblé les macrophages en décorant les surfaces des nanoparticules avec une molécule qui se lie sélectivement aux macrophages. L'équipe a observé que les nanoparticules étaient englouties par ces globules blancs. "Puis, quand les macrophages se sont rompus, qui est le signe d'une plaque instable, les cellules crachent les nanoparticules, faire changer le signal IRM de manière détectable, " dit Banik.
Dhar dit que son laboratoire utilise maintenant l'IRM pour étudier dans quelle mesure les particules s'éclairent et traitent les plaques chez les animaux, et elle espère commencer les essais cliniques d'ici deux ans.
