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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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Cellules cancéreuses et phagocytose
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2. Visibilité des nanoparticules de magnétite par l'organisme
L'introduction d'un matériau étranger à l'organisme, qu'il soit synthétique ou pas, entraîne une cascade de réactions complexes visant une destruction de ce matériau, ou bien son isolement des tissus dans lequel il est introduit. La cellule pivot de cette cascade de réactions est le macrophage, une cellule circulante qui internalise les matériaux et/ou se fixe à leur surface afin de les modifier et de stimuler d'autres cellules effectrices comme les cellules du système immunitaire.
Cette cellule communiquera avec les autres cellules en charge de la destruction du matériau par la synthèse et l'émission de facteurs informatifs sous forme de protéines ou de peptides. Lors d'une culture in vitro de ces cellules en présence des poudres de magnétite, nous pouvons considérer que leur cinétique de polifération observée est un bon reflet de la visibilité de ces particules étrangères par les défenses de l'organisme. On a ainsi mesuré la synthèse d'IL-1β par les macrophages en présence de différentes quantités de poudres de magnétite ayant diverses tailles de particules (granulométrie). L'IL-1β active les protéines de l'inflammasome et est considéré comme un élément essentiel de la mise en route du système immunitaire .
Il apparaît que toutes les particules entraînent une synthèse de IL-1β bien moindre que les témoins positifs (Zymosane et LPS) et certaines tailles de nanoparticules n'engendrent pas une synthèse significativement différente du témoin négatif représenté par les cellules cultivées sans poudre (cellules). Cela signifie que les défenses de l'organisme ne seront pas ou peu informées de la présence de certains types de poudre alors qu'elles le seront pour d'autres. Ce n'est pas anodin, car il est plus facile de faire circuler dans le sang des particules non détectées, celles qui le sont seront séquestrées dans certains organes comme le foie, la rate et les poumons et n'atteindront pas leur cible ...
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BIBLIOGRAPHIE
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