Trois molécules fonctionnelles (sonde fluorescente proche infrarouge, molécule de ciblage tumoral, et un médicament anticancéreux) sont décollés avec succès sur la surface d'une molécule de graphène. Ce graphène multifonctionnel permet une élimination efficace des cellules cancéreuses. Pour lutter contre les maladies cancéreuses, ce « triple » nanomatériau chimiquement modifié pourrait sauver le patient.

Le cancer est une cause majeure de décès dans le monde. Dans cette situation, un ciblage efficace d'un médicament sélectif pour les tumeurs et une réduction de la toxicité d'un médicament anticancéreux sont nécessaires de toute urgence.

Des scientifiques du Japan Advanced Institute of Science and Technology (JAIST) et du Centre national de la recherche scientifique (CNRS), et leurs collègues ont développé un type de nanomédecine basé sur le graphène multifonctionnel qui permet un traitement ciblé du cancer au niveau moléculaire.

Le graphène à feuille unique moléculaire est un nanomatériau de carbone prometteur pour diverses applications fondamentales et pratiques au cours de la prochaine décennie en raison de ses excellentes caractéristiques physico-chimiques. Le graphène est également connu pour avoir une bonne biocompatibilité et biodégradabilité, conduisant ainsi les chercheurs à explorer ce nanocarbone comme vecteur d'administration de médicaments. Cependant, il n'est pas facile de modifier simultanément de nombreuses molécules fonctionnelles individuelles sur une nanofeuillet de graphène pour des applications biomédicales.

Développé par le professeur Eijiro Miyako de JAIST (Nomi, Japon), Dr Alberto Bianco du CNRS (Strasbourg, La France), et leurs équipes internationales, le graphène multifonctionnel en tant que vecteur d'administration de médicaments est synthétisé avec succès avec trois types de molécules :une sonde fluorescente proche infrarouge (NIR) (vert d'indocyanine; ICG); une molécule de ciblage tumoral (acide folique :FA); et un médicament anticancéreux (doxorubicine; Dox) par une technique de modification chimique covalente. L'ICG (la partie verte sur la figure) a été choisi comme fluorophore pour suivre l'absorption et suivre le matériel à l'intérieur des cellules. FA (bleu) était lié de manière covalente par le polyéthylène glycol (rose) lié au graphène, cibler spécifiquement les cellules cancéreuses; et Dox (rouge) a été utilisé comme médicament anticancéreux.

Après avoir testé le potentiel thérapeutique pour éliminer les cellules cancéreuses dans une boîte de culture, l'équipe a découvert que les propriétés uniques de ce matériau de graphène multifonctionnel montraient une activité anticancéreuse améliorée avec un excellent effet de ciblage du cancer. Cela pourrait ouvrir des portes à de futures applications biomédicales de ce type de matériau. L'équipe prévoit de continuer à explorer le graphène multifonctionnel vers le traitement du cancer en utilisant un modèle animal murin.