Une nouvelle étude, publiée dans Nature Nanotechnology , peut offrir une stratégie qui atténue les effets secondaires négatifs associés à l'injection intraveineuse de nanoparticules couramment utilisées en médecine.

"Le principal avantage de la nanotechnologie par rapport aux traitements médicaux conventionnels est sa capacité à cibler plus précisément les tissus, tels que les cellules cancéreuses ciblées par la chimiothérapie. Cependant, lorsque des nanoparticules sont injectées, elles peuvent activer une partie du système immunitaire appelée complément", a déclaré l'auteur principal Dmitri Simberg. Ph.D., professeur de nanomédecine et de nanosécurité à la Skaggs School of Pharmacy de l'Université du Colorado, sur le campus médical Anschutz de l'Université du Colorado.

Le complément est un groupe de protéines du système immunitaire qui reconnaissent et neutralisent les bactéries et les virus, y compris les nanoparticules étrangères à l'organisme. En conséquence, les nanoparticules sont attaquées par les cellules immunitaires, déclenchant des effets secondaires tels qu'un essoufflement, une fréquence cardiaque élevée, de la fièvre, une hypotension et, dans de rares cas, un choc anaphylactique.

"L'activation du système immunitaire après l'injection de nanoparticules peut être difficile à comprendre et à prévenir. Cette recherche est un pas de plus vers une meilleure compréhension et une solution permettant aux personnes de bénéficier des avantages des nanoparticules sans effets secondaires", a déclaré Simberg, qui est également codirecteur du Colorado Center for Nanomedicine and Nanosafety.

Les chercheurs affirment que même si certains progrès ont été réalisés dans l'atténuation des effets indésirables grâce à une perfusion lente et à une prémédication avec des stéroïdes et des antihistaminiques, un nombre important de personnes souffrent encore de réactions.

"L'objectif est de prévenir, éviter et atténuer les effets indésirables et l'activation immunitaire", ajoute Simberg.

Pour ce faire, l'équipe de recherche de Simberg a collaboré avec Michael Holers, M.D., de la faculté de médecine de l'université du Colorado et de l'université médicale de Caroline du Sud, pour étudier l'impact des inhibiteurs du complément injectés avec des nanoparticules dans des modèles animaux.

Plus précisément, l’étude se concentre sur un groupe intéressant d’inhibiteurs du complément (appelés « régulateurs »). La recherche a montré des résultats prometteurs.

Simberg et ses collègues ont observé que les régulateurs étudiés inhibaient efficacement l'activation du complément par les nanoparticules dans le sérum humain in vitro et dans des modèles animaux. Plus précisément, lorsqu’ils sont injectés à très faibles doses, les régulateurs bloquent complètement et en toute sécurité l’activation du complément par les nanoparticules dans les modèles animaux utilisés. Selon les auteurs, cela est important car lorsque les nanoparticules activent le complément, la réponse immunitaire qui en résulte peut non seulement provoquer une réaction indésirable, mais également réduire l'efficacité des nanomédicaments.

Cette recherche permet également de mieux comprendre pourquoi et comment les régulateurs du complément pourraient aider l’organisme à réagir plus favorablement aux nanoparticules. L’équipe d’étude a observé que parmi les milliards de nanoparticules entrant dans le sang lors d’une injection standard, seule une petite fraction activait le complément. Les régulateurs du complément ont fonctionné dès que les nanoparticules ont commencé à activer le complément, atténuant ainsi rapidement l'activation immunitaire.

"Ces résultats suggèrent que nous avons une opportunité passionnante d'explorer comment optimiser davantage l'utilisation des régulateurs avec des nanoparticules, dans le but d'améliorer l'efficacité et la tolérabilité de plusieurs thérapies et vaccins basés sur la nanotechnologie", a déclaré Simberg.

Les chercheurs affirment que la prochaine étape consiste à tester les inhibiteurs du complément avec plusieurs nanoparticules et dans différents modèles de maladies afin de comprendre pleinement le potentiel de cette approche dans le but ultime d'appliquer la recherche dans un contexte clinique.

Plus d'informations : Inhibition des réponses aiguës du complément aux nanoparticules injectées en bolus par des protéines régulatrices ciblées à circulation courte, Nanotechnologie naturelle (2023). DOI :10.1038/s41565-023-01514-z. www.nature.com/articles/s41565-023-01514-z

Informations sur le journal : Nanotechnologie naturelle

Fourni par le campus médical CU Anschutz