(a) Illustration schématique du micromoteur hybride spermatozoïde et du processus de libération du sperme. Les flèches noires représentent la force réactive sur les bras en heurtant un obstacle. (b) Vue de dessus de la microstructure tétrapode avec tête de sperme schématique (c) Images SEM d'un ensemble de microstructures tétrapodes imprimées. (d) Résultats de simulation démontrant la déformation d'un seul bras. Les flèches jaunes représentent les forces appliquées. (i) La force appliquée est de 128 pN à partir d'un mobile, spermatozoïdes non hyperactivés. (ii) La force appliquée est de 450pN à partir d'un spermatozoïde hyperactivé. Crédit :arXiv :1703.08510 [physics.med-ph]
(Phys.org) - Une équipe de chercheurs de l'Institute for Integrative Nanosciences en Allemagne a testé la possibilité d'utiliser des spermatozoïdes pour administrer des médicaments aux tumeurs cancéreuses chez les patientes. Dans leur papier téléchargé sur le serveur de préimpression arXiv , le groupe décrit comment une telle technique pourrait fonctionner, leurs premiers résultats de test et ce qu'ils ont appris de leurs expériences.
Dans les années récentes, les chercheurs médicaux se sont concentrés sur le développement de systèmes de transport pour la livraison de produits chimiques à des cibles à l'intérieur du corps pour traiter des maladies telles que le cancer, mais jusqu'ici, cela a été lent en raison d'une variété de problèmes tels que le corps réagissant de manière inutile ou des cibles telles que les tumeurs faisant un front dur. Dans ce nouvel effort, les chercheurs se sont penchés sur l'idée d'utiliser un vecteur naturel pour administrer des médicaments utiles à des cibles spécifiées – des spermatozoïdes administrant des médicaments guidés vers les tumeurs et d'autres sites problématiques dans l'appareil reproducteur féminin.
Bien que l'on sache que les spermatozoïdes nagent dans le vagin à la recherche d'un ovule à féconder, et dans certains cas, sont connus pour remonter et fertiliser les œufs encore dans la trompe de Fallope, le caractère aléatoire de leur comportement a été jugé trop intenable pour l'administration de médicaments - l'équipe voulait être en mesure de diriger les spermatozoïdes individuels. Pour accomplir cet exploit, ils ont cajolé les spermatozoïdes à nager dans un tout petit casque recouvert de fer qui adhérerait à sa tête. Le sperme pourrait alors être dirigé à l'aide d'un aimant externe. Le casque a été conçu avec un mécanisme de dégagement rapide qui lui a permis de se déloger du sperme lorsqu'il a heurté quelque chose la tête la première, comme une cellule tumorale, permettre au spermatozoïde de pénétrer dans la cellule tumorale de la même manière qu'un ovule, délivrer le médicament. Les chercheurs ont également découvert qu'ils pouvaient amener un spermatozoïde à absorber un médicament anticancéreux simplement en le trempant dans une solution contenant le médicament.
Les chercheurs ont testé leur idée en utilisant du sperme de taureau sur une petite piste dans leur laboratoire. Ils rapportent qu'ils ont réussi à déplacer le spermatozoïde vers un emplacement souhaité, Cellules HeLa et sphéroïdes HeLa — substituts des cellules tumorales. Ils rapportent également que le casque a fait nager les spermatozoïdes 43% plus lentement que la normale. Bien que les résultats des tests se soient avérés impressionnants, il y a de nombreux obstacles à surmonter avant qu'une telle technique puisse réellement être utilisée chez l'homme - d'abord et avant tout, prévenir les grossesses accidentelles. Il y a aussi la question de ce qu'il advient des casques abandonnés (des milliers seraient laissés pour compte) et si un spermatozoïde pourrait être dirigé à l'intérieur du corps humain. Et puis il y a le problème de l'obtention du sperme.
Schéma illustrant l'administration d'un médicament ciblé sur la tumeur par un micromoteur hybride de sperme sous guidage magnétique avec déclencheur mécanique de libération de sperme. Crédit :arXiv :1703.08510 [physics.med-ph]
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