À quel point la nanomédecine est-elle risquée ?

Dübendorf, St. Gallen und Thun, 26.09.2019 - Les minuscules particules qui agissent contre le cancer ou qui peuvent facilement pénétrer n'importe quelle interface dans notre corps sont un grand espoir pour la médecine. Mais ce qui arrive aux nanoparticules dans les tissus et si elles causent elles-mêmes des maladies à la fin n'a pas fait l'objet de recherches approfondies. Dans le cadre d'un consortium international, les chercheurs de l'Empa ont élaboré des directives pour la nanomédecine afin de pouvoir développer des nanoparticules sûres.

L'utilisation des nanomatériaux en médecine est en vogue, par exemple dans le traitement du cancer ou dans le diagnostic des maladies. Les biomatériaux tels que les minuscules bulles de graisse, appelées liposomes, sont chargés de médicaments contre le cancer du sein, le cancer du pancréas ou le sarcome de Kaposi associé au VIH. Parmi les nanomatériaux inorganiques, par exemple, l'argent colloïdal, qui inhibe la croissance des agents pathogènes, est utilisé. D'autres nanoproduits peuvent stimuler le système immunitaire ou transporter le fer dans le corps. La taille minuscule des unités individuelles, de l'ordre du millionième de millimètre, signifie qu'elles ont un potentiel d'un milliard de dollars sur le marché mondial.

Les entreprises observent la situation

Les nanomatériaux artificiels tels que les particules d'or, d'argent ou d'oxyde de fer sont de plus en plus complexes. Cependant, les réglementations actuelles sur la manipulation et le potentiel de risque des médicaments ne s'appliquent guère aux nanoparticules. "Les PME du secteur pharmaceutique suisse suivent actuellement de près les développements afin de pouvoir les utiliser pour de nouveaux produits", déclare Peter Wick, chercheur à l'Empa et coordinateur du consortium international d'experts en nanomatériaux et en recherche des risques "GoNanoBioMat". Dans le but de promouvoir la recherche sur les nanoparticules médicales sûres, les chercheurs en nanomatériaux ont récemment mis au point des méthodes et des lignes directrices pour l'analyse des risques des minuscules médicaments de l'avenir.

Les chercheurs ont présenté leurs résultats à un public scientifique et industriel lors de la manifestation "Bienvenue à l'échelle nanométrique : de la science à l'application sanitaire" à l'Académie de l’Empa à Dübendorf. De nouvelles lignes directrices pour une approche sûre par conception du développement des nanopolymères médicaux ont également été présentées. Les chercheurs ont élaboré des analyses et des lignes directrices, identifié les exigences réglementaires et les études de cas pertinentes et les ont rendues publiques dans une publication. Le projet a été soutenu entre autres par l'Agence suisse pour la promotion de l'innovation (Innosuisse). Le guide vise à aider les entreprises, mais aussi les décideurs en matière de promotion de la recherche, l'industrie et les organismes de réglementation, à prendre des décisions éclairées, par exemple lors du développement de nouveaux systèmes de médicaments. "GoNanoBioMat" s'appuie sur le projet "Nanoscreen" du CCMX, une initiative du Domaine des EPF qui traite des analyses de sécurité des nanomatériaux et qui est également coordonnée par l'Empa.

Un aspect central est ici une procédure par laquelle les nanomatériaux médicaux peuvent être identifiés au début du processus de développement comme étant prometteurs ou risqués. "Le concept de sécurité par la conception est conçu pour rendre plus efficaces les processus coûteux de recherche et de développement ", explique M. Wick. Alors que les chercheurs en nanomatériaux ont d'abord adapté les connaissances existantes dans les domaines de la chimie, de la biologie, de la pharmacologie et de la médecine à l'échelle nanométrique, les points critiques du développement et de l'application de nouveaux matériaux nanomédicaux ont également été révélés : déterminer le nombre de particules dans une solution seule s'avère être un obstacle. En fonction de la méthode utilisée, différentes concentrations peuvent être décisives pour la poursuite des recherches, comme l'ont montré les recherches de l'Empa. "Il est essentiel que nous normalisions les méthodes et les analyses des nanoparticules au niveau mondial afin d'obtenir des éclaircissements sur la sécurité dans le processus de développement ", dit Wick. "Les technologies sont déjà nécessaires, mais il n'y a pas eu jusqu'à présent d'exigences réglementaires correspondantes ", déclare Stefan Mühlebach de Vifor Pharma, qui est membre du comité consultatif d'experts et soutient le concept "safe-by-design". La sécurité des patients ne serait assurée que si une norme mondiale était élaborée sur la base de ce concept.

Une petite taille imprévisible

Il en va de même pour les tests de médicaments en cours de développement, par exemple dans le cadre d'expériences avec des cultures cellulaires. Afin d'évaluer les opportunités et les risques de la nanomédecine, des normes concrètes sont essentielles. Ces méthodes et normes doivent être complètement nouvelles, car les nanoparticules peuvent se comporter complètement différemment des médicaments conventionnels en raison de leur petite taille. Lorsqu'elles sont inhalées, les petites particules pénètrent facilement dans le sang par les alvéoles ou dans le corps par les cellules intestinales à partir du tube digestif. Même la barrière hémato-encéphalique, qui est une barrière impénétrable pour de nombreux médicaments, peut être franchie par les nanoparticules.

Claudia Hempt, chercheuse à l'Empa, a développé à cet effet un modèle de laboratoire de l'intestin qui permet d'étudier de manière réaliste l'absorption des nanomatériaux à travers la paroi du tube digestif. Les cultures cellulaires simulent la surface intestinale et les types de cellules responsables de l'absorption des substances. Le modèle montre clairement à quel point le tissu est sain après le traitement avec des nanomatériaux et s'il continue à remplir ses fonctions naturelles ou si des inflammations nocives se développent. De telles analyses sont déjà intéressantes car les nanomatériaux sont utilisés dans l'industrie alimentaire, par exemple comme revêtements d'emballage antimicrobiens, agents de démoulage ou compléments alimentaires.

Ce test en laboratoire peut maintenant également être utilisé pour soutenir le développement futur de nanoparticules médicalement utilisables. Le succès de la coopération avec une entreprise chimique a également montré à quel point la nouvelle méthode d'essai est tournée vers l'avenir. "Notre modèle multicellulaire permet d'étudier l'effet de nouveaux produits sur les cellules intestinales, par exemple ", explique Hempt. Les entreprises s'intéressent aux analyses nécessaires à la mise au point de produits sûrs jusqu'à maturité commerciale. Ces études devraient présenter les interactions d'une manière scientifiquement correcte avec tous les contrôles pertinents, correspondre aux dernières technologies et se substituer à l'expérimentation animale.

Nanoparticules dans le cerveau

Toutefois, la nécessité de poursuivre les recherches est due à la nature encore largement inexplorée des nanoparticules. Il n'est pas encore clair comment les particules se comportent dans le corps et interagissent avec les cellules et les tissus sur une plus longue période. La couronne est une coquille de protéines que l’organisme utilise pour enrober les particules. Ce qui est intéressant ici, c'est ce que cette surface extérieure des particules peut changer en fonction de l'emplacement du nanomédicament et influencer son mode d'action. De même, les matériaux artificiels qui peuvent être détectés dans le cerveau, la glande de croissance ou les testicules doivent faire l'objet d'un examen intensif de leur potentiel d'endommagement, par exemple du génome ou du système immunitaire, comme le souligne Peter Gehr, professeur émérite de l'Université de Berne. Enfin, il doit également être possible d'identifier les risques liés au processus de production, à la livraison et à la durée de conservation des nanomédicaments.

Le point de contact contactpointnano.ch, fondé l'année dernière sous l'égide de l'Empa, est également utile pour répondre à ces questions. Les compétences scientifiques et réglementaires existantes dans le domaine des nanotechnologies y sont mises en commun afin de faciliter l'accès des jeunes entreprises, des PME et de l'industrie à la recherche et de permettre ainsi le développement d'applications innovantes.


Adresse pour l'envoi de questions

Dr. Peter Wick
Particles-Biology Interactions / Koordinator «GoNanoBioMat»
Tel. +41 58 765 76 84
Peter.Wick@empa.ch



Auteur

Laboratoire fédéral d'essai des matériaux et de recherche
http://www.empa.ch

Dernière modification 05.01.2016

Début de la page

https://www.admin.ch/content/gov/fr/accueil/documentation/communiques.msg-id-76549.html