Une équipe internationale de chercheurs dirigée par Morteza Mahmoudi de la Michigan State University a développé une nouvelle méthode pour mieux comprendre comment les nanomédicaments - des diagnostics et des thérapies émergents qui sont très petits mais très complexes - interagissent avec les biomolécules des patients.

Les médicaments à base de particules nanoscopiques ont la promesse d'être plus efficaces que les thérapies actuelles tout en réduisant les effets secondaires. Mais des complexités subtiles ont confiné la plupart de ces particules aux laboratoires de recherche et hors d'usage clinique, dit Mahmoudi, professeur adjoint au Département de radiologie et au programme Precision Health.

« Il y a eu un investissement considérable de l'argent des contribuables dans la recherche en nanomédecine contre le cancer, mais cette recherche ne s'est pas traduite avec succès en clinique, " a déclaré Mahmoudi. " Les effets biologiques des nanoparticules, comment le corps interagit avec les nanoparticules, restent mal compris. Et ils doivent être examinés en détail."

L'équipe de Mahmoudi a maintenant introduit une combinaison unique de techniques de microscopie pour permettre une considération plus détaillée de ces effets biologiques, que les chercheurs ont décrit dans la revue Communication Nature , publié en ligne le 25 janvier.

Les méthodes de l'équipe permettent aux chercheurs de voir des différences importantes entre les particules exposées au plasma humain, la partie acellulaire du sang qui contient des biomolécules, notamment des protéines, enzymes et anticorps.

Ces bits biologiques s'accrochent à une nanoparticule, créer un revêtement appelé corona (à ne pas confondre avec le nouveau coronavirus), le mot latin pour couronne. Cette couronne contient des indices sur la façon dont les nanoparticules interagissent avec la biologie d'un patient. Maintenant, Mahmoudi et ses collègues ont montré comment obtenir une vue sans précédent de cette couronne.

"Pour la première fois, nous pouvons imager la structure 3-D des particules enrobées de biomolécules au niveau nano, " a déclaré Mahmoudi. " C'est une approche utile pour obtenir des données utiles et robustes pour les nanomédicaments, pour obtenir le type de données qui peuvent affecter les décisions des scientifiques concernant la sécurité et l'efficacité des nanoparticules. »

Bien qu'un travail comme celui-ci aide finalement à déplacer les nanomédicaments thérapeutiques dans la clinique, Mahmoudi n'est pas optimiste quant à une large approbation de si tôt. Il y a encore beaucoup à apprendre sur les particules. Par ailleurs, l'une des choses que les chercheurs comprennent très bien - que des variations infimes de ces médicaments diminutifs peuvent avoir un impact démesuré - a été soulignée par cette étude.

Les chercheurs ont vu que les couronnes de nanoparticules d'un même lot, exposés au même plasma humain, pourrait provoquer une variété de réactions chez un patient à une seule dose.

Toujours, Mahmoudi y voit une opportunité. Il pense que ces particules pourraient briller comme outils de diagnostic au lieu de médicaments. Plutôt que d'essayer de traiter les maladies avec la médecine à l'échelle nanométrique, il croit que les particules pointilleuses seraient bien adaptées pour la détection précoce de la maladie. Par exemple, Le groupe de Mahmoudi a déjà montré ce potentiel diagnostique pour les cancers et les maladies neurodégénératives.

« Nous pourrions devenir plus proactifs si nous utilisions les nanoparticules comme diagnostic, " a-t-il dit. " Lorsque vous pouvez détecter la maladie à un stade précoce, il devient plus facile de les traiter."