Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
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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Magnetic nanoparticles have opened new diagnosis and therapeutic perspectives in oncology. The products they are involved in present various characteristics. These particles have allowed for the development of innovative and useful biological and physical properties for applications as varied as the destruction of malignant cells by hyperthermia, the vectorization of drugs or cells and the use as a contrast agent in MRI.
Auteur(s)
-
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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MOTS-CLÉS
KEYWORDS
magnetic nanoparticles | hyperthermia
DOI (Digital Object Identifier)
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Particules magnétiques pour la délivrance ciblée de médicaments
En anglais
4. Hyperthermie en oncologie
Le chauffage des tumeurs n'est pas une voie thérapeutique nouvelle. Elle a donné des résultats extrêmement probants mais masqués par le développement massif des chimiothérapies qui dans un nombre de pathologies non négligeables donnent des résultats plus mauvais et avec des effets secondaires extrêmement dommageables.
-
Les caractéristiques des matériaux à utiliser en hyperthermie dépendent du ou des tissus à cibler, c'est-à-dire de la température à atteindre pour traiter les tissus malades.
Il existe plusieurs types de protocoles :
-
faible température 40-41 oC pendant un temps long 6-72 h ;
-
hyperthermie modérée 42-45 oC pour 15-60 min ;
-
température élevée supérieure à 50 oC pour ablation thermique pour 4-6 min.
Les températures modérées causent des changements subtils en termes de physiologie tissulaire, comme une augmentation de la perfusion tissulaire, perméabilité vasculaire, pH, tension d'O2, et activité métabolique. Ces modifications sont réversibles lorsqu'on stoppe l'apport de chaleur. Ce type d'hyperthermie a montré une efficacité en association avec différentes molécules de chimiothérapie .
Le mécanisme de chauffage des matériaux ferromagnétiques se fait par pertes par hystérésis. Dans le cas des particules superparamagnétiques, le chauffage peut survenir par rotation des particules sur elles-mêmes, ou bien par rotation des moments magnétiques atomiques à la fréquence de résonance.
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Les températures tissulaires nécessaires pour l'ablation thermique, c'est-à-dire la destruction cellulaire immédiate, ne peuvent être utilisées que de manière très localisée. Elles sont pourtant très efficaces : elles entraînent une stase vasculaire, une dénaturation protéique, une coagulation cellulaire et une nécrose tissulaire. C'est dans ce cadre que s'inscrit l'utilité du chauffage par nanoparticules de magnétite ...
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Hyperthermie en oncologie
BIBLIOGRAPHIE
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(1) - PANKHURST (Q.A.), CONOLLY (J.), JONES (S.K.), DOBSON (J.) - Applications of magnetic nanoparticles in biomedicine. - J. Phys. D., Appl. Phys., 36 p. R167-R181 (2003).
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(5) - STAUFFER (P.R.), GOLDBERG (S.N.) - Introduction : thermal ablation therapy. - International Journal...
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