Les plaies infectées chroniques sont souvent très problématiques pour les patients diabétiques. Cependant, une équipe de chercheurs chinois a désormais développé une approche ciblée de la cicatrisation des plaies faisant appel à la nanomédecine, et leurs recherches ont été publiées dans la revue Angewandte Chemie . Les chercheurs ont pu désactiver les bactéries infectant les plaies à l'aide d'une solution de nanocapsules qui modifient l'environnement de la plaie et libèrent des espèces réactives de l'oxygène.

Les plaies chroniques chez les patients diabétiques sont un endroit idéal pour la croissance des bactéries. L'environnement riche en glucose permet aux bactéries de former des biofilms, ce qui rend très difficile l'acheminement des antibiotiques là où ils sont nécessaires. En outre, les patients diabétiques ont souvent un système immunitaire affaibli. Dans ces cas, La thérapie chimiodynamique offre une approche prometteuse. Les espèces réactives de l'oxygène générées in situ fragilisent et endommagent les cellules bactériennes, les faisant mourir.

Un catalyseur est responsable de la production de ces espèces réactives de l'oxygène. Il décompose le peroxyde d'hydrogène dans l'environnement immédiat des cellules bactériennes, de préférence directement sur ou dans leur paroi cellulaire. Les nanoparticules de platine sont particulièrement bien adaptées comme catalyseur pour ce rôle. Ces nanobilles ont des aptamères qui leur sont attachés :de courtes chaînes d'ADN qui se lient aux bactéries. Ces particules de catalyseur, les nanozymes, fonctionnent de la même manière que les enzymes, d'où leur nom. Le nanozyme adhère aux bactéries et libère des radicaux d'oxygène dans la cellule, tant que le peroxyde d'hydrogène est également présent pour produire les radicaux en premier lieu.

Le principal problème est que le catalyseur ne peut décomposer le peroxyde d'hydrogène que dans un environnement acide (c'est-à-dire, à faible pH). Cependant, la plupart des plaies diabétiques sont alcalines. Pour permettre au système nanozyme d'être encore efficace dans ces conditions, Ronghua Yang de l'Université des sciences et technologies de Changsha à Changsha (Chine), et collègues, ont plongé dans leur sac d'astuces biochimiques et ont utilisé l'environnement riche en glucose des plaies diabétiques.

L'enzyme microbienne glucose oxydase, qui est déjà connu dans le diagnostic médical et l'industrie alimentaire, utilise de l'oxygène pour convertir le glucose en acide gluconique, formation de peroxyde d'hydrogène et d'une solution acide. Yang et l'équipe ont attaché de la glucose oxydase aux nanozymes, puis intégré l'ensemble du système dans une enveloppe protectrice d'acide hyaluronique.

La coque a non seulement permis aux particules de nanozyme de croître d'environ cinq fois jusqu'à 0,1 micromètre (environ un dixième de la taille d'une bactérie), il les a également maintenus stables et inchangés en solution pendant plus de 30 jours. L'enveloppe d'acide hyaluronique servait encore un autre objectif :les bactéries produisent des enzymes qui décomposent l'acide hyaluronique, ce qui signifie que les bactéries libèrent essentiellement les outils de leur propre disparition.

La solution de nanocapsules a été testée sur des cultures bactériennes de Staphylococcus aureus, et tue les bactéries en quelques heures. L'équipe a ensuite traité des plaies infectées chroniques chez des souris diabétiques, et les résultats furent décisifs :Dans des conditions identiques, seules les plaies traitées avec la solution de nanocapsules ont guéri complètement et rapidement.

Les auteurs ont souligné que la méthode ne nécessitait pas la synthèse de nouveaux matériaux; plutôt, ils "ont résolu les limitations physiologiques des nanozymes en régulant le microenvironnement local". Ils ont également suggéré que des modifications de ce type conviendraient à d'autres systèmes de nanoenzymes.