Une étude révèle que le cerveau commence à manger ses propres cellules pour obtenir de l'énergie pendant un marathon.
Imaginez un matériau si minuscule qu'il mesure à peine un milliardième de mètre, puis visualisez ce même matériau introduit dans le corps humain. Vous entrez ainsi dans l'univers fascinant de la nanomédecine.
Les progrès impressionnants réalisés dans l'application médicale de la nanotechnologie ont fait de la nanomédecine un outil essentiel dans le diagnostic des maladies, l'administration de traitements et la délivrance de médicaments. En particulier, elle joue désormais un rôle majeur dans le traitement du cancer.
La nanomédecine est d'ailleurs considérée comme l'une des sciences les plus prometteuses du 21e siècle. Mais qu’en est-il des principes qui en sont à la base et comment sont administrées ces innovations ?
Parcourez cette galerie pour découvrir les dernières tendances de la recherche en nanomédecine.
La nanotechnologie est la branche de la technologie qui s'intéresse aux dimensions et tolérances inférieures à 100 nanomètres. En d'autres termes, moins de 100 milliardièmes de mètre (100 millionièmes de millimètre).
Pour donner une idée de cette échelle infiniment petite, un brin d'ADN humain mesure 2,5 nanomètres de diamètre, tandis qu'une feuille de papier fait environ 100 000 nanomètres d'épaisseur.
Bien que le concept de la nanotechnologie ait été introduit en 1959, la nanomédecine n'a vu le jour en tant que science moderne qu'au début des années 1990.
Aujourd'hui l'objectif principal de cette variante de la nanotechnologie est de trouver des traitements directement à l'intérieur du corps, au niveau cellulaire ou moléculaire.
La nanomédecine offre des applications essentielles dans le diagnostic des maladies, l'administration de médicaments et dans les traitements.
Elle couvre également d'autres secteurs, tels que le développement de vaccins, le diagnostic antibactérien, les outils d'imagerie, les dispositifs portables, les implants et les plateformes de dépistage à haut débit.
Les tendances de développement des nanomédicaments à des fins thérapeutiques ou diagnostiques progressent rapidement. Mais alors, dans quel domaine médical la nanomédecine est-elle principalement utilisée ?
En oncologie, les nanomatériaux sont largement utilisés pour améliorer la radiothérapie grâce à leurs propriétés physiques et chimiques uniques.
Plus précisément, la nanomédecine offre une stratégie puissante pour induire la destruction des cellules cancéreuses, y compris celles résistantes aux traitements traditionnels, en ciblant directement les voies cellulaires et moléculaires responsables de la mort cellulaire.
De manière similaire, la nanomédecine révolutionne l'immunothérapie du cancer en franchissant les barrières biologiques grâce à l'administration ciblée d'antigènes. Un antigène est une toxine ou une autre substance étrangère qui déclenche une réponse immunitaire dans le corps, notamment la production d'anticorps.
La nanotechnologie est utilisée dans les thérapies à base d'acides nucléiques, des traitements qui agissent à l'intérieur des cellules pour influencer l'expression génétique — le fondement génétique des maladies — et, ainsi, modifier l'expression des protéines, avec la possibilité d'altérer l'évolution de la maladie.
Les nanomédicaments sont utilisés pour la gestion post-opératoire de la douleur. Les porteurs de médicaments à base de nanoparticules, administrés en petites doses analgésiques, montrent une efficacité améliorée et offrent un soulagement plus durable des symptômes de la douleur.
La thérapie photothermique est une méthode qui consiste à tuer les cellules cancéreuses à l'aide de radiations électromagnétiques. C'est une technique thérapeutique prometteuse qui utilise des matériaux photothermiques, comme des colorants organiques ou des nanoparticules, pour convertir l'énergie lumineuse en chaleur, capable de détruire sélectivement les cellules cancéreuses.
La théranostique associe l'imagerie par radionucléides et la radiothérapie pour repérer les cellules cancéreuses dans le corps et leur administrer une radiation ciblée. Des nanoparticules théranostiques, chargées d'agents thérapeutiques comme des médicaments anticancéreux, facilitent ce processus.
L'utilisation de nanoparticules en milieu clinique pour le diagnostic et le traitement du cancer et d'autres maladies inclut l'usage de nanorobots.
Révolutionnaires dans la lutte contre les maladies, les nanorobots sont de minuscules machines, mesurant entre 50 et 100 nanomètres de large, qui accomplissent des fonctions très spécifiques.
De nombreux nanorobots sont fabriqués à partir d'une combinaison de matériaux organiques et non organiques. Le silicone poreux et l'oxygène sont deux matériaux couramment utilisés en raison de leurs propriétés.
Les nanorobots réagissent à la lumière ultraviolette, aux champs électriques et, plus récemment, aux longueurs d'onde proches de l'infrarouge, ce qui permet aux chirurgiens de les contrôler.
De plus, ces incroyables petites machines peuvent être guidées à travers la circulation sanguine grâce à des bactéries fixées à leur surface.
Les nanorobots sont à la fois flexibles et résistants. Leur surface porte divers composants aux fonctions spécifiques.
Dans le combat contre le cancer, les nanorobots sont dotés de récepteurs de mort dissimulés. Ces récepteurs ne s'activent que dans l'environnement spécifique des tumeurs solides, préservant ainsi les cellules saines.
La nanomédecine améliore les tests sanguins en favorisant le développement de nanodispositifs et de biosenseurs ultra-sensibles et spécifiques pour une détection précoce et précise des maladies. Cela se fait par l'analyse des biomarqueurs dans les échantillons de sang.
Pendant la pandémie, les nanoparticules lipidiques ont été utilisées comme vecteurs pour l'administration des vaccins à ARN messager contre la COVID-19 développés par Pfizer-BioNtech et Moderna.
Les nanostructures sont utilisées dans divers domaines, y compris la nanomédecine. Par exemple, un nanotube de carbone peut servir de support pour faire croître des cellules osseuses.
Les scientifiques développent également des nanostructures qui pourraient permettre, un jour, aux chirurgiens de prélever des organes humains sans avoir recours à une transplantation.
Dans un premier temps, ce processus nécessiterait la création d'un moule biodégradable pour soutenir le développement d'un organe, comme un rein par exemple. Une fois le système vasculaire correctement formé, le moule disparaîtrait.
Dans un avenir proche, la nanotechnologie, et par extension la nanomédecine, pourrait permettre à chacun de recevoir des traitements thérapeutiques personnalisés.
L'émergence de nombreuses nanomédecines a démontré leur potentiel, tant dans le diagnostic que dans le traitement des maladies, au point qu'elles risquent de remplacer les méthodes diagnostiques et thérapeutiques conventionnelles.
Pendant ce temps, les scientifiques et les professionnels de santé continuent de faire progresser la recherche et le développement de cette application médicale novatrice et révolutionnaire de la nanotechnologie.
Sources (ScienceDirect) (Forbes) (AZoNano) (National Institutes of Health) (Nature) (Karolinska Institutet) (National Nanotechnology Initiative)
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Imaginez un matériau si minuscule qu'il mesure à peine un milliardième de mètre, puis visualisez ce même matériau introduit dans le corps humain. Vous entrez ainsi dans l'univers fascinant de la nanomédecine.
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La nanomédecine est d'ailleurs considérée comme l'une des sciences les plus prometteuses du 21e siècle. Mais qu’en est-il des principes qui en sont à la base et comment sont administrées ces innovations ?
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