Une "paire de danse" de nanoparticules. La paire a été teinte en rouge et vert pour révéler la liaison moléculaire sous un microscope à fluorescence." Crédit :Yan Yu, Université de l'Indiana
Des chercheurs de l'Université de l'Indiana ont découvert que les nanoparticules qui libèrent des médicaments se fixent à leurs cibles différemment en fonction de leur position lorsqu'elles se rencontrent, comme des danseurs de salon qui changent leurs mouvements avec la musique.
L'étude, publié le 13 novembre dans la revue ACS Nano , est important puisque le « mouvement » des particules thérapeutiques lorsqu'elles se lient aux sites récepteurs des cellules humaines pourrait indiquer l'efficacité des traitements médicamenteux. L'efficacité de l'immunothérapie, qui utilise le propre système immunitaire du corps pour lutter contre des maladies telles que le cancer, dépend en partie de la capacité à « régler » la force des liaisons cellulaires, par exemple.
"Dans de nombreux cas, l'efficacité d'un médicament n'est pas basée sur le fait qu'il se lie ou non à un récepteur ciblé sur une cellule, mais avec quelle force il lie, " dit Yan Yu, professeur adjoint au département de chimie du IU Bloomington College of Arts and Sciences, qui a dirigé l'étude. "Mieux nous pourrons observer ces processus, mieux nous pourrons dépister l'efficacité thérapeutique d'un médicament."
Jusqu'à cette étude, les chercheurs pensaient que les particules ralentissaient et se retrouvaient piégées lorsqu'elles se liaient à un récepteur sur une cellule.
"Mais nous avons aussi vu quelque chose de nouveau, ", a déclaré Yu. "Nous avons vu les particules tourner différemment en fonction du moment où elles sont devenues piégées en se liant à leurs récepteurs."
Cela n'a jamais été vu auparavant parce que, si le mouvement moléculaire est une valse, alors les scientifiques n'observaient qu'un seul danseur.
Des chercheurs de l'Université de l'Indiana ont « camouflé » une nanosonde de particules en tant que cellule T humaine saine afin de retracer la « danse » moléculaire complexe que subissent ces particules lors de la liaison cellulaire. Crédit :NIAID
Pour mener leur étude, L'équipe de Yu a présenté des partenaires de danse. Il s'agissait de deux nanoparticules - une teinte en vert, l'autre rouge, qui s'est associé pour former un seul marqueur d'imagerie visible au microscope à fluorescence. Cette « nanosonde » a ensuite été camouflée avec un revêtement de membrane cellulaire prélevé sur un lymphocyte T, un type de globule blanc qui joue un rôle dans le système immunitaire du corps.
Les deux couleurs ont permis aux chercheurs d'observer simultanément le « mouvement de rotation » – un cercle sur place – et le « mouvement de translation » – le mouvement à travers l'espace physique – de la particule avant de se fixer à la cellule.
"Nous avons découvert que les particules commençaient par une rotation aléatoire, déplacé au mouvement de bascule, puis un mouvement circulaire et enfin un mouvement circulaire confiné, " dit Yu. " L'observation de cette large gamme de mouvement de rotation - et la transition d'une forme à la suivante à différents moments - est complètement nouvelle. "
De plus, les chercheurs ont pu commencer à relier ces différents mouvements à différentes forces de liaison.
Le groupe a choisi de « camoufler » les particules synthétiques avec des membranes cellulaires car ces particules ne sont pas éliminées par le système immunitaire du corps en tant qu'objets étrangers de la même manière que les particules synthétiques conventionnelles. L'utilisation des propres membranes cellulaires du corps élimine également le besoin de concevoir des caractéristiques de surface complexes qui se lient à des cellules spécifiques puisqu'elles sont déjà présentes dans les membranes existantes.
Le suivi de la « valse » des lymphocytes T camouflés pour comprendre leur liaison ciblée aux cellules tumorales est la prochaine phase de leur recherche, dit Yu.
