Revêtir des nanoparticules avec des membranes naturelles pourrait ouvrir la voie à l’administration sûre et efficace de techniques médicales ciblées.
Les vésicules extracellulaires sont de minuscules particules – d’une taille comprise entre 50 et 1 000 nanomètres – que les cellules produisent pour communiquer entre elles.
«On peut les considérer comme de minuscules colis envoyés entre les cellules, transportant des messages biologiques importants comme les protéines et le matériel génétique», explique Paolo Bergese, coordinateur du projet BOW, de l’Université de Brescia et du Centre pour la science des colloïdes et des surfaces, en Italie. «Ces vésicules jouent un rôle clé à la fois dans les fonctions saines de l’organisme et dans les processus pathologiques.»
Application des vésicules extracellulaires à la nanomédecine
Le projet BOW, financé par l’UE, s’est inspiré de ce monde des vésicules extracellulaires pour relever un défi majeur en nanomédecine. Les scientifiques s’intéressent de plus en plus à l’utilisation des nanoparticules à des fins médicales spécifiques, telles que l’administration de médicaments directement à des cellules spécifiques.
Il faut toutefois s’assurer que ces nanoparticules ne sont pas rejetées par le système immunitaire de l’organisme.
«Les nanoparticules synthétiques ont un grand potentiel en médecine, mais elles sont souvent confrontées à des problèmes tels que la toxicité», explique Paolo Bergese. «Notre idée était d’ »habiller » ces nanoparticules d’une « combinaison » biologique faite de tissu de vésicules extracellulaires – à savoir la membrane qui entoure les vésicules extracellulaires – leur permettant de « surfer en toute sécurité dans la circulation sanguine » sans être attaquées ou éliminées trop rapidement.»
Pour ce faire, les chercheurs ont d’abord produit et étudié des vésicules extracellulaires à partir de cellules humaines et d’algues. Ils ont ensuite créé des nanoparticules superparamagnétiques, qui réagissent exceptionnellement aux champs magnétiques et sont étudiées en vue d’utilisations cliniques en bio-imagerie et dans l’hyperthermie magnétique thérapeutique (un moyen de détruire les tumeurs sans intervention chirurgicale).
Un dispositif microfluidique spécial a ensuite été mis au point pour envelopper ces nanoparticules dans des membranes de vésicules extracellulaires, créant ainsi des nanodispositifs hybrides. Les scientifiques ont testé ces nouvelles particules hybrides en laboratoire et sur des animaux afin d’évaluer leur sécurité et leur efficacité…
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