Conception de la stratégie de conjugaison. Le bleu identifie la première couche de protéines, l'orange met en évidence la deuxième couche. La figure n'est pas à l'échelle. Crédit: Communication Nature (2018). DOI :10.1038/s41467-018-03931-4
Une nouvelle méthode a été développée pour rendre les médicaments « plus intelligents » à l'aide de la nanotechnologie afin qu'ils soient plus efficaces pour atteindre leur cible.
Des scientifiques de l'Université de Lincoln, ROYAUME-UNI, ont mis au point une nouvelle technique pour « décorer » des nanoparticules d'or avec une protéine de choix afin qu'elles puissent être utilisées pour adapter le médicament afin de cibler plus précisément une zone du corps, comme une tumeur cancéreuse.
Les nanoparticules d'or sont des sphères constituées d'atomes d'or d'un diamètre de seulement quelques milliardièmes de mètre qui peuvent être recouvertes d'une protéine biologique et combinées à des médicaments pour permettre au traitement de traverser le corps et d'atteindre la zone touchée.
Les nanoparticules peuvent « adsorber » (tenir à sa surface) des médicaments qui, autrement, deviendraient insolubles ou se dégraderaient rapidement dans la circulation sanguine, et en raison de leur petite taille, ils peuvent surmonter les barrières biologiques telles que les membranes, la peau et l'intestin grêle, ce qui empêcherait généralement le médicament d'atteindre sa cible.
La technologie est déjà utilisée dans des applications du monde réel telles que les tests de grossesse - où des nanoparticules d'or décorées d'un anticorps contre l'hormone présente dans l'urine des femmes enceintes sont ajoutées à la bande « positive » afin qu'elle réagisse avec les nanoparticules pour faire rougir le bâton. - mais n'est pas encore largement utilisé dans le développement de médicaments.
Jusqu'à présent, le processus d'enrobage des nanoparticules impliquait que les protéines utilisées devaient être « mélangées » avec des particules qui n'ont pas la capacité de contrôler la façon dont elles se lient, peut-être rendre le médicament moins efficace. La nouvelle méthode permet aux pharmacologues de placer les protéines sur les nanoparticules d'or couche par couche dans un ordre spécifique. Cela maintient l'intégrité de la protéine afin que le médicament soit plus efficace, ouvrant des possibilités pour le développement de la nanomédecine.
Les résultats ont été publiés dans la revue Communication Nature .
Docteur Enrico Ferrari, un nanobiotechnologiste de l'École des sciences de la vie de l'Université de Lincoln, dirigé l'étude. Il a déclaré :« Les nanoparticules d'or sont un outil essentiel dans le développement de nouveaux médicaments et les systèmes d'administration de médicaments. Nous avons déverrouillé la clé pour lier les protéines et les molécules afin que ces médicaments soient plus efficaces.
"Cette méthode pourrait aider à concevoir des nanomédicaments qui ne nécessitent pas de modification chimique étendue d'un médicament protéique ou d'un nano-support et qui peuvent donc être développés plus facilement et plus rapidement."
Les chercheurs ont prélevé des fragments de protéines de bactéries et de vers plats, qui, une fois fusionnés, étaient efficaces pour se lier à la surface des nanoparticules d'or et capables de former des liaisons stables avec toute autre protéine.
En mélangeant cette protéine de fusion avec des nanoparticules d'or, il se lie de façon permanente à la surface de l'or tout en étant également capable de se lier de manière stable à une protéine cible sur laquelle un « tag » spécifique a été inclus.
Il s'agit d'une nouvelle méthode universelle pour lier les protéines aux nanoparticules qui fonctionnera pour la plupart des protéines, faire du processus une perspective plus attrayante pour les entreprises pharmaceutiques, les chercheurs ont dit. La méthode pourrait également être appliquée aux biocapteurs et aux kits de diagnostic utilisant de l'or, tels que ceux utilisés en milieu clinique pour identifier les infections en cours dans le sang des patients.