Des scientifiques se tournent vers des nanoparticules à la recherche de nouvelles façons de traiter le cancer. De minuscules nanorobots qui se «baladent» dans le sang et de microscopiques particules qui font exploser des cellules malades sont quelques exemples menaçants. Mais aucune ne semble tout à fait aussi sinistre qu’une nouvelle technique en cours de développement à l’Université de l’Etat de Caroline du Nord aux Etats-Unis (NCSU). Ses chercheurs ont conçu des particules en métal liquide qu’ils décrivent comme des «nano-terminators» qui s’accrochent aux cellules cancéreuses pour délivrer plus efficacement des médicaments afin de les tuer.
Le processus commence avec un alliage de gallium d’indium, un métal liquide avec lequel les scientifiques de la NCSU semblent avoir une certaine affinité. L’année dernière, ils l’ont utilisé pour développer des métaux capables de modifier la tension et la forme d’une surface, dans une étape prometteuse vers du morphing électronique et peut-être des robots de style « terminator » qui s’auto-assemblent.
En utilisant l’alliage de gallium d’indium afin de lutter contre le cancer, une équipe dirigée par le professeur adjoint en génie biomédical, Zhen Gu, a placé le métal liquide dans une solution qui contient deux types différents de molécules, baptisées ligands polymères. En appliquant une échographie à la solution, cela a déclenché la transformation du métal en de minuscules gouttelettes, chacune mesurant environ 100 nanomètres de diamètre.
A mesure que les gouttelettes se séparent, les deux ligands se lient à leur surface, où une peau oxydée commence aussi à se former. Celle-ci évite que les gouttelettes fusionnent ensemble en des particules plus grandes. Un médicament classique de chimiothérapie, la doxorubicine, est ensuite mélangé dans la solution. Un type de ligand aspire le médicament et le maintient à l’intérieur, tandis que l’autre ligand a pour but de cibler activement les cellules cancéreuses et de se lier avec les récepteurs sur leur surface.
En testant les particules sur un modèle de souris, l’équipe a introduit les nano-terminators dans la circulation sanguine. Ici, il a été trouvé que les cellules cancéreuses absorbaient les nanogouttes, avec un niveau élevé d’acidité à l’intérieur des cellules décomposant la peau oxydée. Ceci à son tour a libéré les ligands et la doxorubicine, pour attaquer les cellules cancéreuses de l’intérieur.
L’équipe rapporte que la technique pourrait être « beaucoup plus efficace » pour supprimer la croissance de la tumeur de l’ovaire que la seule doxorubicine.
En outre, à mesure que le métal liquide se dissout, il libère des ions de gallium qui disent les chercheurs, renforcent encore l’efficacité des médicaments anticancéreux. L’équipe affirme également que le matériau est biodégradable après avoir suivi des souris jusqu’à 90 jours sans trouver aucun signe de toxicité résultant.
L’équipe de recherche prévoit maintenant de procéder à des tests supplémentaires dans une étude sur des animaux plus grands, avec un objectif pour des essais cliniques.
https://news.ncsu.edu/2015/12/gu-liquid-metal-2015/
http://www.nature.com/ncomms/2015/151202/ncomms10066/full/ncomms10066.html
