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Des nanodiamants pour la thérapie génique

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La thérapie génique est prometteuse mais repose sur l'insertion de nouveaux gènes dans les cellules. Ce processus est difficile mais cela pourrait changer si l'on en croit une équipe de chercheurs aux Etats-Unis qui utilisent des nanodiamants.

Des nanodiamants vus au microscope. Crédit : PlasmaChem GmbH

Voilà des dizaines d'années que la thérapie génique fait rêver et quelques résultats spectaculaires ont déjà été obtenus dans le traitement de certaines maladies génétiques. Mais l'écart reste grand entre les espoirs suscités par les différentes tentatives depuis une trentaine d'années et la réalité.

L'un des rares succès est celui du traitement de l'immunodéficience sévère qui condamnait certains enfants à vivre dans des bulles. Mais on pourrait le considérer comme un échec car plusieurs des enfants qui ont été guéris ont, des années plus tard, développé des leucémies.

En plus de la complexité sous-estimée du problème de l'insertion de gènes pour palier des manques ou des dysfonctionnements, les techniques d'insertion elles-mêmes ne sont pas très efficaces.

On sait cependant faire pénétrer des brins d'ADN dans les cellules ciblées avec un polymère de faible poids moléculaire, le polyéthylèneimine-800 (PEI800). L'efficacité n'est pas très bonne mais on peut l'augmenter en utilisant une forme avec un poids moléculaire plus élevé. Malheureusement, le polymère se révèle alors fortement toxique pour les cellules.

Des molécules transportées à la surface de nanodiamants

Une nouvelle voie très prometteuse vient d'être trouvée par Dean Ho de la Northwestern University. Avec ses collègues, il avait déjà remarqué que des nanodiamants pouvaient facilement être recouverts de molécules actives qu'ils pouvaient ensuite libérer de façon très efficace dans un organisme. De plus, ces nanodiamants ont une bonne biocompatibilité. Ainsi, lui et ses collègues ont obtenu récemment d'excellents résultats avec des nanodiamants porteurs d'insuline pour accélérer la guérison de brûlures ou de blessures. Les nanodiamants traités peuvent en effet libérer cette hormone au niveau des tissus endommagés de façon contrôlée et idéale pour un maximum d'efficacité. La même conclusion avait été atteinte avec des nanodiamants recouverts de doxorubicine, une substance employée en chimiothérapie contre le cancer.

Les chercheurs se sont donc demandés si des nanodiamants pouvaient aussi être recouverts de PEI800 et s'ils pouvaient alors facilement pénétrer dans des cellules.

Le test a été réalisé avec des cellules cancéreuses, les fameuses HeLa qui proviennent d'un prélèvement sur une métastase effectué sur une patiente atteinte d'un cancer du col de l'utérus et décédée en 1951, Henrietta Lacks. Quasi immortelles, ces cultures de cellules sont maintenues depuis des dizaines d'années et sont d'un emploi courant dans les recherches sur le cancer.

Non seulement les nanodiamants ont bien pénétré dans les cellules mais l'efficacité s'est révélée 70 fois supérieure à celle du PEI800, tout en conservant une excellente biocompatibilité. Comme la fabrication de ces nanodiamants est facile et peut donc devenir industrielle, les chercheurs placent de grands espoirs dans leur découverte. Ces résultats viennent d'être publiés dans la revue ACS Nano.