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Intérêt thérapeutique des nanotubes de carbone : du nouveau

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Même si des miracles n'ont pas été réalisés, des malades souffrant de la maladie de Parkinson ou de paralysie pouvaient espérer des améliorations de leur état dans un avenir proche grâce aux nanotubes de carbone, quand des effets secondaires indésirables sont venus refroidir ces espoirs. Mais les chercheurs pensent maintenant savoir comment s'en débarrasser.

Les ions nickel (Ni) et yttrium (Y) sont capables de bloquer des canaux ioniques qui les confondent avec des ions calcium (Ca). Crédit : Lorin Jakubek / Brown University

On se souvient de l'espoir qu'avaient constitué il y a quelques années les résultats de travaux de Samuel I. Stupp sur l'utilisation de nanofibres pour tenter de faire retrouver à des souris l'usage de leurs membres inférieurs. Les nanofibres servaient en quelque sorte de tuteurs pour faciliter la régénération des connexions nerveuses si on les employait très tôt après une lésion de la moelle épinière. Les résultats étaient encourageants même s'ils n'étaient pas miraculeux. On proposait même d'utiliser des cousins des nanofibres, des nanotubes de carbone, pour lutter contre la maladie de Parkinson ou faciliter la réparation de fractures osseuses.

Des études sur l'usage thérapeutique des nanotubes de carbone pour le système nerveux ont été réalisées mais les chercheurs ont observé que les nanotubes interféraient avec le transfert de l'influx nerveux. Cette découverte a soulevé des doutes sur le véritable potentiel des nanotubes pour traiter des maladies comme l'épilepsie ou celle de Parkinson.

Lorin Jakubek du LEHN et ses collègues de l'université Brown pensent avoir trouvé une explication à l'apparition de cet effet secondaire. Si les chercheurs ont raison, il devrait être facile de remédier à ce problème, en théorie du moins.

En effet, ce serait au niveau des canaux ioniques, en particulier ceux s'occupant du calcium, que les nanotubes causeraient des problèmes. Ces canaux se trouvent à la surface de plusieurs types de cellules mais ils sont surtout fortement impliqués dans le transfert du potentiel d'action entre les cellules nerveuses.

Le coupable n'était pas le nanotube de carbone

Lors du processus de fabrication des nanotubes de carbone à une seule paroi, de l'yttrium, une terre rare, est employé comme catalyseur, donc en toute petite quantité. Or, les ions de cet atome ressemblent à ceux du calcium, présentant un rayon ionique similaire. Bien que présents en très faibles quantités dans les nanotubes, les ions d'yttrium ont un tel pouvoir de blocage des canaux ioniques du calcium dans lesquels ils entrent sans difficulté que cela suffit à perturber le fonctionnement de ces canaux, qui agissent comme des pompes ioniques.

Il suffirait donc de fabriquer des nanotubes de carbone sans faire intervenir d'yttrium pour régler le problème... Un autre catalyseur métallique intervenant dans la fabrication des nanotubes a d'ailleurs un effet similaire à celui de l'yttrium.

Les études, réalisées comme précédemment avec des cellules embryonnaired de reins, ont en effet montré que le nickel se comportait avec les canaux ioniques du calcium à la façon de l'yttrium, mais avec une efficacité 300 fois moindre.

Là encore, le remède devrait être le même. Toutefois, cette prédiction reste à prouver et surtout il faudra utiliser des processus de synthèse des nanotubes de carbone différents, en espérant que les rendements soient suffisamment bons pour des applications à grand échelle.

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