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Conduire les médicaments jusqu'aux cellules malades

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C'est un nanocarrosse en forme de citrouille qu'une équipe coréenne a concocté pour transporter un produit actif vers un organe ou une famille de cellules. Facile à fabriquer, contrairement aux systèmes existants, il s'adapte à de nombreuses molécules.

Avec sa forme ronde, la cucurbiturile évoque paraît-il la citrouille. Cette molécule sert parfois de conteneur pour le transport de molécules. Mais elle peut aussi s'assembler en sphères. Crédit : Kimoon Kim et al.

Pour cibler précisément l'action d'une molécule, par exemple sur une tumeur, il est possible de l'enfermer dans une nanocapsule que l'on aura rendue réactive aux cellules visées. Mais les techniques à mettre en œuvre pour réaliser un tel véhicule sont lourdes et complexes. C'est une véritable fabrication en série que vient de proposer Kimoon Kim et son équipe du National Creative Research Initiative Center for Smart Supramolecules (1).

Sans nécessiter de structures préconstruites ni de longues séquences de purification, leur technique conduit directement à une nanocapsule à partir de simples monomères qui s'auto-assemblent en sphères. Mieux, la méthode est applicable à de nombreux monomères, la condition étant qu'ils possèdent un cœur de forme plate autour duquel se trouvent des sites polymérisables. Il suffit ensuite d'y accrocher les molécules spécifiques des cellules visées.

Nano-cucurbitacée

Pour montrer un exemple concret de cette méthode, l'équipe de Kimoon Kim est partie de petits monomères entourés de groupes se comportant à la manière de crochets et s'ouvrant vers l'extérieur sous l'effet d'un rayonnement ultraviolet. Ce monomère est déjà utilisé pour transporter des molécules sondes. Il s'agit de la cucurbiturile, nommée ainsi en hommage à une cucurbitacée célèbre, la citrouille, à laquelle cette molécule toute ronde ressemble. En illuminant aux UV une solution de ces monomères, on déclenche leur assemblage qui forme des petites plaques dont la surface croît continûment. Quand elles atteignent une certaine taille, elles se referment et deviennent des sphères creuses. Leur taille est très uniforme et peut être finement ajustée notamment en modifiant le solvant utilisé. Les chercheurs coréens ont produit des sphères de différents diamètres, de 50 à 600 nanomètres.

Une fois formées, ces petites sphères s'auto-assemblent à leur tour en une sphère plus grosse dont la surface présente de nombreuses cavités. Ces réceptacles peuvent accueillir des petites molécules organiques, pourvu qu'elles aient une fonction amine. Les chercheurs coréens ont utilisé la spermine qu'ils ont associée à de l'acide folique. Pourquoi de l'acide folique ? Parce que de nombreuses tumeurs se caractérisent par une nombre élevé de récepteurs spécifiques de cet acide. Ajoutez à l'intérieur de la capsule un agent anti-tumoral ou bien un produit de contraste pour examen (IRM par exemple) et vous obtiendrez un véritable missile anti-tumeur ou bien un moyen d'assurer la détection des tumeurs recherchées.

(1) Direct Synthesis of Polymer Nanocapsules with a Noncovalently Tailorable Surface, Angewandte Chemie International Edition

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