De minuscules médicaments dans l'environnement

Dübendorf, St. Gallen und Thun, 07.01.2020 - La nanomédecine progresse. Cependant, les minuscules nanoparticules qui font l'objet de recherches en tant que vecteurs de médicaments pourraient à l'avenir se retrouver dans l'eau, le sol et l'air. Des chercheurs de l'Empa étudient les risques potentiels.

La peur est un mauvais conseiller. Dans les bandes dessinées, le chef gaulois Abraracourcix a peut-être peur que le ciel lui tombe sur la tête. Dans un monde réel, cependant, les risques devraient être évalués avec une tête froide. Pour s'assurer que les évaluations des risques ne sont pas déterminées émotionnellement mais conduisent à des décisions appropriées, les scientifiques utilisent des modèles pour analyser le potentiel de danger des substances ou des technologies. Les chercheurs de l'Empa étudient actuellement les risques d'une classe relativement nouvelle de substances fabriquées à partir de matériaux minuscules : les médicaments à base de nanomatériaux. On sait déjà que certains produits pharmaceutiques classiques sont libérés dans l'environnement après avoir été ingérés ou appliqués sur la peau. Dans le monde animal, par exemple, les substances de type hormonal peuvent provoquer un amincissement des œufs d'oiseaux, des troubles de fertilité chez les poissons et l'effondrement des populations de loutres.
Petites particules, grandes tâches
Cependant, la nanomédecine fait déjà état de succès prometteurs avec de nouveaux médicaments. Avec les nanodiamants, les médecins surmontent la barrière hémato-encéphalique, et avec les nanoparticules d'or, ils combattent le cancer. Aucune tâche ne semble trop grande pour les minuscules particules. On sait peu de choses sur les risques de ce type de nanomatériau dès qu'il est rejeté dans l'environnement.Des chercheurs de l'Empa dirigés par Bernd Nowack du département "Technologie et société" de Saint-Gall calculent actuellement les risques liés à ces nanomédicaments. L'équipe participe entre autres au projet international de recherche et d'innovation "BIORIMA". Le projet interdisciplinaire développe la gestion des risques des nanobiomatériaux pour l'homme et l'environnement et est soutenu par "Horizon2020", le programme européen de financement de la recherche et de l'innovation.
Le destin dans le corps
L'analyse des risques est essentiellement une fonction du potentiel de danger et de l'exposition. En d'autres termes, une substance très dangereuse à laquelle personne n'est jamais exposé pose aussi peu de risques qu'une substance peu offensive avec laquelle vous êtes en contact constant. Toutefois, afin de cartographier avec précision les risques des nouvelles substances, les chercheurs déterminent d'abord la valeur limite à partir de laquelle une substance n'a plus d'effets nocifs et le rejet prévu dans l'environnement. Toutefois, ces données ne sont pas insignifiantes, car il faut d'abord déterminer le devenir du médicament dans l'organisme et son trajet vers la station d'épuration et, de là, vers l'eau et donc vers la biosphère. Une fois libérés dans l'environnement, les polymères sont modifiés par décomposition biologique ou physico-chimique en molécules plus petites. En plus des études pharmacologiques, les chercheurs utilisent l'analyse des flux de matières et des modèles mathématiques environnementaux. "Pour la plupart des nanobiomatériaux, il n'existe pas d'estimations fiables de la quantité de particules libérées ", explique M. Nowack. Ces lacunes dans les connaissances doivent être comblées à tout prix.
Une surface gigantesque
"On peut supposer que les propriétés biologiques, chimiques et physiques de nombreux nanomatériaux peuvent différer considérablement de celles d'autres médicaments", explique M. Nowack. L'une des raisons en est le nombre extraordinairement élevé de particules de substances et leur surface beaucoup plus grande. Il est important de noter qu'il est actuellement possible d'évaluer le risque environnemental de certaines substances. Cependant, pour des analyses de risques complètes, il faudrait d'abord déterminer la quantité de flore et de faune - et finalement d'homme - qui sont entrées en contact avec les nanomatériaux. L'équipe travaille actuellement sur ces données d'exposition pour la classe relativement jeune des nanomédecines dans le cadre du projet BIORIMA. Les données obtenues sont également utilisées dans le processus de développement de nouveaux médicaments. Claudia Som, chercheuse à l'Empa, parle de l'approche "safe by design" : "Nous avons élaboré des directives pour les PME qui permettent de trier les nanomatériaux à risque au début du processus de développement coûteux", explique la chercheuse. Les analyses de risques de l'Empa soutiennent ainsi l'innovation durable dans le domaine de la nanomédecine.

Adresse pour l'envoi de questions

Prof. Dr. Bernd Nowack
Technology and Society
Tél. +41 58 765 76 92
Bernd.Nowack@empa.ch

Claudia Som
Technology and Society
Tél. +41 58 765 78 43
Claudia.Som@empa.ch