La nanomédecine est l'applicationapplication médicale des avancées de la nanotechnologienanotechnologie. La nanoscience dans le domaine de la physiquephysique et de la chimiechimie a permis de développer des méthodes et des objets uniques à ce jour. Il en est de même dans le domaine de la biologie, avec la nanomédecine et la nanobiotechnologie.

Quelle est l'utilisation des nanotechnologies en médecine ? © Fotocrisis, Shutterstock

Quelle est l'utilisation des nanotechnologies en médecine ? © Fotocrisis, Shutterstock

Après le séquençage de l’ADN, l'un des grands enjeux actuels est d'élucider le rôle que jouent les modifications de l'ADNADN dans la régulation de l'expression génétiquegénétique.

Bio-puces à ADN, puces à cellules et puces à protéines

Un ensemble de techniques a été développé : les bio-puces à ADN, bien sûr, mais aussi les puces à cellules et les puces à protéinesprotéines, pour analyser à la plus petite échelle les cellules elles-mêmes ainsi que les protéines.

Un autre aspect est la création d'objets nouveaux comme les nanoparticulesnanoparticules fonctionnalisées qui permettent, par exemple, le marquage biologique in vitro et in vivo d'autres objets biologiques.

Sans nanobiotechnologie pas de nanomédecine, ni de bio-puces, ici sur la photo. © DR

Sans nanobiotechnologie pas de nanomédecine, ni de bio-puces, ici sur la photo. © DR

Nanomédecine : les nanomachines du vivant

À petite échelle, les moteurs moléculaires, ATPATP synthase, permettent de réaliser des machineries de signalisation, d'endocytoseendocytose ou de phagocytosephagocytose. Les aptamèresaptamères, nanostructures repliables, peuvent exercer une activité catalytique ou interagir spécifiquement avec des protéines ou de petites moléculesmolécules.

Au-delà de ces nano-bio-objets, de même que dans les autres domaines, des techniques spécifiques en nanomédecine et nanobiotechnologie ont évolué ou ont été développées :

  • la Résonance PlasmoniquePlasmonique de Surface (SPR), pour mesurer les interactions moléculaires ;
  • la PCR (Polymerase Chain Reaction), temps réel permettant la quantificationquantification d'acides nucléiquesacides nucléiques ;
  • les microscopies champ proche comme le SNOM pour une information topographique couplée à une information optique des surfaces biologiques ;
  • l'AFMAFM, pour une véritable imagerie cellulaire et moléculaire de ces mêmes surfaces ;
  • les micromanipulations (micropipettes), pour l'étude des forces entre molécules individuelles (adhésion, fusionfusion membranaires) ;
  • les techniques « patch-clamp », permettant d'accéder directement à l'activité de la protéine-canal amenant à l'étude des bio-membranes à l'échelle moléculaire.

La nanomédecine est l’application des nanotechnologies au monde médical. Elle comprend des domaines comme l’administration de médicaments sous la forme de nanoparticules ainsi que l’utilisation de nanorobots. Dominique Vinck, sociologue des sciences et de l’innovation, nous parle du futur de la nanomédecine. © Futura

La vectorisation au service de la nanomédecine

De même que le domaine des nano-objets ou que celui des méthodes « nano-résolues », le domaine des applications biologiques est vaste : celui de la vectorisation est l'un des plus importants. À partir d'objets nanométriques comme les nanoparticules ou les liposomesliposomes, il est possible de fonctionnaliser, à très petite échelle, des objets assurant une furtivitéfurtivité et un ciblage à même de traiter la maladie au plus près des cellules pathogènespathogènes pour des applications en parasitologie, en vaccinationvaccination ou en cancérologiecancérologie.

Toutes ces avancées laissent augurer le développement d'une nanomédecine uniquement nano-invasive, où la maladie sera ainsi détectée à sa plus proche périphérie et traitée alors à la plus petite échelle [3].

[3] Les Nanosciences Vol 3 : Nanobiotechnologie et nanobiologie, M.Lahmani, P.Boisseauet Ph. Houdy Belin, septembre 2007. Traduction chez Springer, parution début 2009.