Les nanoparticules qui transportent les médicaments vers une partie spécifique du corps humain sont généralement décomposées prématurément dans le foie. Jeroen Bussmann de l'Université de Leiden a découvert une nouvelle méthode pour empêcher que cela ne se produise. Parution dans ACS Nano .
En nanothérapie, des particules mesurant entre un nanomètre et un micromètre sont utilisées pour administrer des médicaments à des endroits spécifiques du corps, par exemple pour détruire des tumeurs avec beaucoup moins d'effets secondaires que la chimiothérapie traditionnelle. Un problème récurrent dans le développement de la nanothérapie est que le foie décompose souvent les nanoparticules prématurément. Par conséquent, les particules n'atteignent que rarement leur destination prévue. À ce jour, les chercheurs pensaient que c'était le travail des cellules de nettoyage – les cellules de Kupffer – dans le foie.
Cellules des parois des vaisseaux sanguins
Dans le cadre d'une recherche conjointe menée avec l'Institut Hubrecht et l'Université de Bâle, Jeroen Bussmann, biologiste chimiste à l'Université de Leyde, ont découvert que les cellules des parois des vaisseaux sanguins du foie (cellules endothéliales) jouent souvent un rôle beaucoup plus important dans ce processus qu'on ne le pensait auparavant. Les protéines à la surface de ces cellules reconnaissent les nanoparticules et les éliminent. Le blocage de ces protéines signifie que les cellules endothéliales ne reconnaîtront plus les nanoparticules, qui restent alors plus longtemps dans le sang. Ceci est crucial si les médicaments doivent atteindre leurs cibles dans le corps.
Suivi des nanoparticules
Bussmann a utilisé des larves de poisson zèbre pour ses recherches. "L'avantage d'utiliser ces larves est qu'elles sont transparentes, ainsi nous pouvons suivre les nanoparticules à l'aide d'un microscope dans les vaisseaux sanguins, " explique-t-il. Bussmann a bloqué les cellules endothéliales en donnant aux larves de poisson zèbre un polymère spécial (un long, molécule liée). "Lorsque ce polymère se lie aux protéines des cellules endothéliales, ils ne reconnaissent plus les nanoparticules, " il explique.
Les autres cellules de nettoyage du foie (cellules de Kupffer) reconnaissent principalement les particules de plus de 100 nanomètres. L'idée était qu'en utilisant des nanoparticules plus petites en combinaison avec le polymère spécial, aucune cellule du foie ne serait encore capable de provoquer l'élimination des nanoparticules. Cela a fonctionné :les particules administrées de cette manière restent dans la circulation sanguine sans être décomposées.
Les cellules des vaisseaux sanguins engloutissent les nanoparticules
Le moment où Bussmann était certain que les cellules endothéliales avaient effectivement ingéré les nanoparticules, C'est lorsqu'il a administré aux larves de poissons des nanoparticules contenant une substance toxique :cette substance n'agit qu'à l'intérieur des cellules et non à l'extérieur d'elles. Donc, quand seules les cellules endothéliales sont mortes, il savait que c'était parce qu'ils avaient ingéré les nanoparticules.
En utilisant les larves de poisson zèbre, Bussmann a également découvert précisément quelle protéine dans les cellules endothéliales se lie aux particules, à savoir Stabilin-2. La suppression du gène de Stabilin-2 a également entraîné une dégradation beaucoup plus faible des nanoparticules. Bussmann vise maintenant à développer une molécule qui se lie spécifiquement à Stabilin-2. Il sera alors possible d'inhiber très spécifiquement la fonction de claquage des cellules, sans que le foie perde une partie de sa fonction naturelle.
Livrer des médicaments aux cellules
Bussmann souhaite également explorer comment exactement la protéine se lie aux particules et comment les cellules endothéliales les ingèrent ensuite. "Nous voulons comprendre chaque étape du processus afin de pouvoir finalement produire des nanoparticules capables de délivrer des médicaments non seulement au foie, mais à tous les types de cellules du corps."
L'article a été publié dans ACS Nano .
