La combinaison des mots «nanoparticules» et «cancer» est devenue un peu familière. De nombreux laboratoires à travers le monde essaient de faire passer des médicaments en contrebande dans les cellules cancéreuses en utilisant ces nanoparticules. Bien que, semble-t-il, si le médicament ne passe pas dans la cellule elle-même, comment la molécule de médicament peut-elle être attachée à un morceau d'une autre substance qui est manifestement plus grande qu'elle?
L'administration ciblée de médicaments est très pratique. Premièrement, moins de médicaments sont dépensés pour créer la bonne concentration au bon endroit. Deuxièmement, et plus important encore, le médicament (souvent très toxique) n'affecte pas la partie saine du corps. Le diable, comme d'habitude, dans les détails.
Tout d'abord, vous devez savoir exactement ce que la personne est malade. Par conséquent, l'importance d'un diagnostic précis augmente incroyablement. Cependant, ce n'est pas à ce sujet. Deuxièmement, il est nécessaire que le médicament avec le support pénètre uniquement (ou principalement) dans les cellules nécessaires, et ne pénètre presque pas dans le reste. Et cela implique non seulement de trier les transporteurs, mais aussi de les vérifier sur tous (!) Les types de cellules du corps. De plus, le succès des expériences in vitro ne garantit pas que le résultat sera répété dans le corps d'un animal ou, en particulier, d'un humain, car les conditions dans lesquelles se trouvent les substances d'essai sont légèrement différentes. Et ce «petit» suffit à gâcher l'expérience.
Cependant, les scientifiques ont déjà pu trouver plusieurs façons de livrer des nanoparticules à des cellules spécifiques. Surtout cancéreux. Parmi les plus prometteurs, on peut citer des nanoparticules magnétiques et inertes, par exemple, de magnétite ou d'or. Ils traversent la membrane cellulaire des cellules tumorales en raison des substances qui leur sont cousues, ce que les cellules cancéreuses «aiment». Fondamentalement, c'est de l'acide folique. Le besoin en cellules tumorales y est mille fois plus élevé que celui des cellules ordinaires. Ensuite, il y a deux façons: soit un chauffage puissant des nanoparticules métalliques avec un champ magnétique (dans le cas de la magnétite) avec la mort ultérieure des cellules qui en sont remplies, soit un chauffage plus faible, qui s'accompagne d'une désorption de la surface de la nanoparticule d'un médicament pré-collé dessus.
La deuxième méthode a commencé à être développée, car il y avait des problèmes de dégradation thermique. Premièrement, des cellules saines sont également mortes, dans lesquelles des nanoparticules sont entrées accidentellement. Et deuxièmement, le processus n'a pas été aussi rapide que nous le souhaiterions et il a fonctionné comme une sirène. Par conséquent, au lieu de la mort, une partie des cellules tumorales a commencé à proliférer et à se métastaser. Au fait, ils ont essayé d'utiliser des nanocomplexes d'or, car la magnétite elle-même s'est avérée assez toxique. Mais l'or a également ses propres problèmes - une surface spécifique trop petite, par exemple, à cause de laquelle il est possible de coller une assez petite quantité de médicament.
À la recherche de nanoparticules inertes avec une surface développée, capables de pénétrer à travers la membrane cellulaire et de satisfaire encore plus de conditions, de nombreuses copies ont été cassées. Un groupe de scientifiques de NUST «MISiS» ainsi que des collègues du SSC de microbiologie appliquée et de biotechnologie, ainsi que de l'Université du Queensland (Brisbane, Australie), ont obtenu une solution plutôt originale basée sur le nitrure de bore hexagonal, qui donne des performances de surface incroyables. Il s'est avéré que non seulement il s'attache bien à l'acide folique, mais qu'il est également capable de
bien absorber / désorber la doxorubicine . En raison de la différence d'acidité du milieu dans l'espace intercellulaire et dans la cellule, la doxorubicine est retenue à la surface de la nanoparticule jusqu'à ce qu'elle pénètre dans la cellule et s'envole pour effectuer son sale travail après le passage de la barrière cellulaire.
"Ainsi, le médicament est libéré presque exclusivement à l'intérieur des cellules cancéreuses, ce qui réduit considérablement la concentration globale du médicament dans le corps - et, par conséquent, empêche l'intoxication", explique l'un des auteurs de l'étude, chercheur principal au Laboratoire des nanomatériaux inorganiques de NUST MISiS Andrey Matveev.
Le matériau s'est avéré non seulement bénéfique dans la thérapie contre le cancer, mais également comme catalyseur pour les processus photoactifs, comme décrit plus en détail
dans le Beilstein Journal of Nanotechnology . Le nitrure de bore a surexcité les atomes d'argent de sorte que la production catalytique d'hydrogène à partir du méthanol était efficace. Au même endroit, en passant, il est décrit comment une colonie entière de bactéries testées Escherichia coli a été tuée sur une nanoparticule complexe. Et que grâce à ce matériau, il est tout à fait possible de désinfecter l'eau.
PS Il reste à voir quelles autres propriétés sont cachées par le nouveau nanocomplexe, mais cela suffit pour une utilisation active. Néanmoins, l'installation de production de nanoparticules fonctionne (voir photo 1), donc les principales découvertes sont à venir.