Des chercheurs de Polytechnique Montréal, L'Université de Montréal et l'Université McGill viennent de réaliser une percée spectaculaire dans la recherche sur le cancer. Ils ont développé de nouveaux agents nanorobotiques capables de naviguer dans la circulation sanguine pour administrer un médicament avec précision en ciblant spécifiquement les cellules cancéreuses actives des tumeurs. Cette façon d'injecter le médicament assure le ciblage optimal d'une tumeur et évite de mettre en péril l'intégrité des organes et des tissus sains environnants. Par conséquent, le dosage du médicament hautement toxique pour l'organisme humain pourrait être considérablement réduit.

Cette percée scientifique vient d'être publiée dans la prestigieuse revue Nature Nanotechnologie dans un article intitulé "Les bactéries magnéto-aérotactiques délivrent des nanoliposomes contenant des médicaments aux régions hypoxiques tumorales". L'article note les résultats des recherches effectuées sur les souris, qui ont été administrés avec succès des agents nanorobotiques dans des tumeurs colorectales.

"Ces légions d'agents nanorobotiques étaient en fait composées de plus de 100 millions de bactéries flagellées - et donc automotrices - et chargées de médicaments qui se déplaçaient en empruntant le chemin le plus direct entre le point d'injection du médicament et la zone du corps à guérir, " explique le professeur Sylvain Martel, titulaire de la Chaire de recherche du Canada en nanorobotique médicale et directeur du Laboratoire de nanorobotique de Polytechnique Montréal, qui dirige les travaux de l'équipe de recherche. "La force de propulsion du médicament était suffisante pour voyager efficacement et pénétrer profondément à l'intérieur des tumeurs."

Quand ils entrent dans une tumeur, les agents nanorobotiques peuvent détecter de manière totalement autonome les zones tumorales appauvries en oxygène, appelées zones hypoxiques, et leur livrer le médicament. Cette zone hypoxique est créée par la consommation substantielle d'oxygène par les cellules tumorales à prolifération rapide. Les zones hypoxiques sont connues pour être résistantes à la plupart des thérapies, y compris la radiothérapie.

Mais accéder aux tumeurs en empruntant des chemins aussi minuscules qu'un globule rouge et en traversant des micro-environnements physiologiques complexes ne va pas sans défis. Le professeur Martel et son équipe ont donc utilisé la nanotechnologie pour le faire.

Bactéries avec boussole

Pour se déplacer, Les bactéries utilisées par l'équipe du professeur Martel reposent sur deux systèmes naturels. Une sorte de boussole créée par la synthèse d'une chaîne de nanoparticules magnétiques leur permet de se déplacer dans la direction d'un champ magnétique, tandis qu'un capteur mesurant la concentration en oxygène leur permet d'atteindre et de rester dans les régions actives de la tumeur. En exploitant ces deux systèmes de transport et en exposant les bactéries à un champ magnétique contrôlé par ordinateur, les chercheurs ont montré que ces bactéries pouvaient parfaitement répliquer les nanorobots artificiels du futur conçus pour ce genre de tâche.

"Cette utilisation innovante des nanotransporteurs aura un impact non seulement sur la création de concepts d'ingénierie plus avancés et de méthodes d'intervention originales, mais il ouvre aussi la porte grande ouverte à la synthèse de nouveaux véhicules thérapeutiques, agents d'imagerie et de diagnostic, » ajoute le Pr Martel. « La chimiothérapie, qui est si toxique pour tout le corps humain, pourraient utiliser ces nanorobots naturels pour déplacer des médicaments directement vers la zone ciblée, éliminant les effets secondaires nocifs tout en augmentant son efficacité thérapeutique."