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RÉSUMÉ
Les nanoparticules magnétiques ont ouvert des perspectives nouvelles en oncologie, aussi bien en diagnostic qu'en thérapeutique. Les produits dans lesquels elles interviennent ont des caractéristiques diverses. Ces dernières ont permis de développer des propriétés biologiques et physiques originales et utiles pour des applications aussi variées que la destruction par hyperthermie des cellules malignes, la vectorisation de médicaments ou de cellules, l'utilisation comme produit de contraste en IRM.
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Patrick Frayssinet : Directeur R Urodelia, France
INTRODUCTION
En oncologie, les voies thérapeutiques classiques sont toujours basées sur la chirurgie, la radio et la chimiothérapie. La chimio et la radiothérapie présentent l'inconvénient majeur d'être très agressives, pas uniquement pour les cellules cancéreuses, mais pour toutes les cellules de l'organisme.
Les nanomatériaux ont ouvert des perspectives nouvelles en oncologie. Les membranes cellulaires sont en effet perméables aux nanoparticules. Celles-ci peuvent être dirigées par un adressage moléculaire à leur surface vers les cellules cibles et limiter ainsi leurs effets pour les autres cellules.
Les nanoparticules magnétiques, et en particulier les nanoparticules de magnétite, présentent la particularité de pouvoir être chauffées dans un champ magnétique alternatif à haute fréquence et ainsi d'apporter une quantité d'énergie thermique importante à la cellule dans lesquelles elles sont entrées amenant une dénaturation des protéines et ainsi une mort cellulaire. Elles peuvent également être dirigées, concentrées, maintenues et éluées dans différents organes ou tissus par l'intermédiaire d'un gradient de champ magnétique. Ces nanoparticules présentent ainsi un intérêt dans le traitement thermique de la cellule maligne et dans la vectorisation de molécules chimiothérapeutiques.
En dehors de l'éradication des cellules cancéreuses proprement dites, les nanoparticules magnétiques ont été utilisées pour marquer certains types de cellules anormales et les isoler, ou encore pour purifier des protéines synthétisées par les cellules cancéreuses.
Il est rapidement apparu que pour pouvoir être utilisées dans ce domaine des biotechnologies, ces nanoparticules devaient avoir des caractéristiques particulières leur permettant d'être injectées dans l'organisme et éventuellement de passer dans le secteur intracellulaire sans déclencher de réactions secondaires trop importantes et sans se dégrader trop rapidement.
Dans cet article, nous décrivons les caractéristiques des nanoparticules employées en oncologie et leur influence dans les différentes applications.
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Particules de magnétite comme matériel de contraste
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7. Particules magnétiques et délivrance ciblée de cellules souches
Les nanoparticules ont également trouvé une application dans la migration dirigée de cellules en thérapie cellulaire. En effet, les cellules souches adultes seront à moyen terme utilisées pour cicatriser des tissus conjonctifs, refaire des organes défaillants ou simplement synthétiser des molécules nécessaires à certaines fonctions comme la dopamine dans le cerveau des parkinsoniens. Il est indispensable que ces cellules multipliées et/ou modifiées in vitro migrent et restent dans des endroits localisées de l'organisme après leur réintroduction.
Pour ce faire, les cellules peuvent être mises en présence de nanoparticules in vitro afin de se « charger » par endocytose d'une masse de nanoparticules qui les rendront ensuite sensibles à un champ magnétique externe. Elles peuvent également être placées sur des vecteurs magnétiques extérieurs à la cellule, qui se chargeront ensuite de maintenir ces cellules dans un champ magnétique externe. Il a été ainsi développé des particules ayant un revêtement de céramique d'hydroxyapatite sur un noyau de fer. La synthèse se fait par germination des cristaux d'hydroxyapatite (HA) à la surface des particules métalliques. On peut ainsi obtenir des particules de plusieurs dizaines de microns, trop grosses pour être internalisées par les cellules, sur lesquelles ces dernières vont se multiplier, l'HA étant un support particulièrement adapté à la multiplication des cellules souches mésenchymateuses.
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BIBLIOGRAPHIE
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