Ce projet vise à identifier les applications thérapeutiques et les risques potentiels pour la santé de nanoparticules métalliques magnétiques protégées par du carbone. Pour ce faire, le projet se concentrera sur l'efficacité avec laquelle ces nanoparticules peuvent être guidées magnétiquement jusqu’à un organe cible ainsi que sur leur utilisation possible pour éliminer des substances toxiques du corps humain. Leur compatibilité avec le compartiment vasculaire ainsi que leur interactions avec les cellules hépatiques seront également testées.
Contexte
Les nano-aimants recouverts de carbone ont l'avantage d'une très grande mobilité, d'une surface spécifique exceptionnellement élevée et par là d'une grande capacité à fixer de manière fiable des groupes fonctionnels. Ces caractéristiques en font des transporteurs de médicaments extrêmement efficaces. Leurs sensibilité aux champs magnétiques permettent de les contrôler et de cibler leur trajectoire grâce à des gradients de champ magnétique. Les problèmes actuels associés à l'usage de microparticules magnétiques sont liés à leur faible capacité liante, ou à une mauvaise réponse aux champs magnétiques, comme c'est le cas des matériaux à base d'oxydes. Les nanoparticules métalliques recouvertes de carbone pourraient surmonter ces inconvénients grâce à leur cœur métallique fortement magnétique, qui permet des mouvements rapides, et leur surface spécifique élevée (10 – 10'000 fois plus grande que celle des microparticules) qui offre une capacité suffisante pour la fixation de ligands.
But
Dans ce projet, les risques possibles pour la santé liés aux nanoparticules magnétiques recouvertes de carbone durant leur cycle de vie seront évalués. Cette évaluation se concentrera sur la possibilité de guider les médicaments jusqu'à une région désirée du corps humain par des aimants, p. ex. délivrer des agents chimiothérapeutiques près d’une tumeur. Dans un second temps, la capacité de nanoparticules métalliques magnétiques à isoler des molécules toxiques du corps humain sera évaluée. Ceci aurait des applications dans une procédure de détoxification dans le cas de surdosage d'un médicament par exemple, ou dans le cas d’un déséquilibre au sein des médiateurs de l'inflammation. Comme nos connaissances sur l'exposition humaine aux nanoparticules métalliques synthétiques sont encore très limitées – contrairement aux microparticules qui font l'objet d'investigation à grande échelle – une évaluation détaillée des risques est un prérequis à toute future application thérapeutique. C'est pourquoi les moments clés du cycle de vie de nanoparticules métalliques magnétiques seront évalués, comme par exemple leur exposition dans le compartiment vasculaire et leur accumulation possible dans le foie. Le caractère de l'interaction des nanoparticules métalliques magnétiques avec les cellules endothéliales, sanguines et hépatiques sera évalué et les réactions inflammatoires et/ou toxiques éventuelles seront déterminées. Les interactions au niveau du flux sanguin seront examinée par coagulation sanguine.
Portée
Ce projet prépare le terrain au transfert de cette nouvelle et prometteuse technologie du laboratoire à la pratique. Ce transfert requière la participation de chercheurs fondamentaux, de cliniciens et de partenaires industriels.
Titre original: Metal Nanomagnets for Medicine – Towards Single Cell Surgery
Octroi: CHF 446'944.-
Durée: 36 mois
Responsable du projet
- Prof. Beatrice Beck Schimmer