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Les chimiothérapies sont le moyen le plus prévalent pour traiter des cancers. Cependant, les substances utilisées présentent fréquemment une toxicité systémique pour l’organisme, ainsi qu’un risque de développer une résistance au traitement. Face à ce constat, Stéphanie Deville-Foillard, chargée de recherche CNRS à l’Institut de chimie des substances naturelles¹, cherche actuellement à développer un traitement à base de nanoparticules d’or qui limiterait l’impact sur les cellules saines et qui pourrait résoudre les problèmes de chimiorésistance rencontrés avec les traitements conventionnels. Ces recherches bénéficient du soutien de l’Agence nationale de la recherche, dont l’objectif est de soutenir l’excellence de la recherche et l’innovation française sur le plan national, européen et international.

Ces travaux se fondent notamment sur la connaissance de la dynamique des nanoparticules d’or dans le corps. En effet, de par leur taille nanométrique, les nanoparticules s’accumulent au niveau des zones inflammatoires, présentant des vaisseaux sanguins anormaux comportant des défauts, tels que des trous de très petite taille, à travers lesquels les nanoparticules passent. Or, les tumeurs solides causent d’une part une inflammation locale, et d’autre part une architecture de vaisseaux sanguins particulière, permettant aux nanoparticules en circulation dans le sang de s’y accumuler passivement, quelle que soit la localisation de la tumeur.

Les nanobâtonnets d’or possèdent la propriété de chauffer l’environnement local où ils se sont accumulés lorsqu’ils sont exposés à un rayonnement lumineux à une longueur d’onde précise. Cette chaleur est suffisante pour perturber l’intégrité physique de la cellule et en déclencher la mort. Ainsi, ces nanoparticules pourraient être utilisées comme un traitement spécifique, n’endommageant physiquement que des cellules tumorales où les nanoparticules se sont accumulées. Cette stratégie permet ainsi de contourner les mécanismes de résistances chimiques induits par de nombreux traitements de chimiothérapie, faisant de ces nanoparticules d’or une stratégie de traitement très attrayante.

Cependant, ce type de traitement n'est actuellement pas utilisé en clinique, car ces nanoparticules métalliques sont insolubles en milieu biologique, et ne peuvent pas circuler dans le sang sans s’agréger. C’est ici qu’interviennent les travaux de Stéphanie Deville-Foillard. La chercheuse développe une chimie de surface utilisant des polymères sophistiqués permettant de disperser les nanoparticules dans la circulation sanguine.

Avec ces travaux, la scientifique cherche les propriétés optimales pour le polymère (taille, nombre d’accroches à la nanoparticules, etc) pour maximiser la stabilité à long terme de la dispersion de nanoparticules en milieu biologique, et minimiser les interactions avec les constituants du sang. La chercheuse a montré que l’accroche à la nanoparticule de ces polymères via de multiples points d’ancrage permet un gain de stabilité des nanoparticules en milieu biologique très significatif par rapport aux stratégies utilisées jusqu’à maintenant, utilisant principalement un habillage de surface impliquant une accroche avec un seul point d’ancrage à la nanoparticule.

Ces recherches permettront de lever le verrou actuel de l’utilisation des nanoparticules d’or pour le traitement du cancer par photothermie, grâce au développement d’un nouvel habillage de surface extrêmement stable et « furtif ». Une fois ces travaux d’amélioration de l’efficacité des nanoparticules d’or terminés, ils permettront le développement d’un traitement clinique alternatif, innovant et performant pour lutter contre le cancer.

1 ICSN – CNRS