Des nanoparticules pour refermer les plaies
Des chercheurs français de l'ESPCI-ParisTech viennent de démontrer l’efficacité de nanoparticules pour réparer des tissus et même des organes mous comme le foie, pour lequel aucune méthode efficace et sûre n’existe pour le moment. Selon les auteurs, cette stratégie de collage est un grand pas en avant pour la médecine réparatrice.
De nos jours, les points de suture sont utilisés pour réparer une blessure profonde. Des chercheurs proposent une solution alternative, plus efficace, à base de nanoparticules. © tomek broszkiewicz, Flickr, cc by nc nd 2.0
En décembre 2013, l'équipe de Ludwick Leibler, de l'ESPCI-ParisTech (École supérieure de physique et de chimie industrielles), au sein d'une équipe CNRS, avait présenté un concept entièrement nouveau de collage des gels et des tissus biologiques grâce à des nanoparticules. Le principe est simple : des nanoparticules contenues dans une solution étalée sur des surfaces à coller se lient au réseau moléculaire du gel (ou du tissu) par un phénomène appelé adsorption, et, dans le même temps, le gel (ou le tissu) lie les particules entre elles. Se forment ainsi d'innombrables connexions entre les deux surfaces. Le processus d'adhésion, qui ne comporte aucune réaction chimique, ne prend que quelques secondes. Dans une nouvelle étude, publiée dans la revue Angewandte Chemie, les chercheurs montrent que cette méthode peut être appliquée in vivo sur des rats et aurait le potentiel de bouleverser la pratique clinique.
Dans une première expérience réalisée chez le rat, les chercheurs ont comparé la fermeture d'uneplaie profonde de la peau par la méthode traditionnelle des points de suture et par l'application au pinceau de la solution aqueuse de nanoparticules. Cette seconde stratégie, simple d'utilisation, permet de refermer la peau rapidement jusqu'à la cicatrisation complète, sans inflammation ni nécrose. Encore mieux : la cicatrice résultante est presque invisible.
Les étapes de la réparation d'une plaie profonde sur des rats par application de la solution aqueuse de nanoparticules développée par des chercheurs. La fermeture de la plaie s'effectue en 30 secondes. © Laboratoire matière molle et chimie (CNRS, ESPCI ParisTech)
Les nanoparticules pour réparer des lésions du foie
Dans une seconde expérience, les chercheurs ont appliqué cette solution à des organes mous comme le foie, le poumon ou la rate, qui sont difficiles à suturer car ils se déchirent lors du passage de l'aiguille. Actuellement, aucune colle n'allie efficacité d'adhésion et innocuité pour l'organisme. Confrontés à une entaille profonde du foie avec forte hémorragie, les chercheurs ont refermé la blessure en étalant la solution aqueuse de nanoparticules et en pressant les deux bords de la blessure. La perte de sang s'est alors arrêtée. Pour réparer un lobe de foie sectionné, les chercheurs ont également utilisé des nanoparticules : ils ont collé un pansement recouvert de nanoparticules sur la blessure, arrêtant ainsi l'hémorragie. Dans les deux situations, le fonctionnement de l'organe est préservé et les animaux survivent.
Coller un pansement pour arrêter les fuites n'est qu'un exemple des possibilités offertes par l'adhésion apportée par des nanoparticules. Dans un tout autre domaine, les chercheurs sont parvenus à fixer une membrane dégradable utilisée pour la thérapie cellulaire sur le cœur, malgré les fortes contraintes mécaniques liées à ses battements. Ainsi, ils démontrent qu'il est possible de fixer des dispositifs médicaux variés pour réparer des organes et des tissus.
Cette méthode d'adhésion est exceptionnelle par son potentiel d'applications cliniques. Elle est simple, facile à mettre en œuvre et les nanoparticules utilisées, constituées de silice et d’oxydes defer, peuvent être métabolisées par l'organisme. Ainsi, la méthode peut facilement être intégrée dans les recherches actuelles sur la cicatrisation et la régénération des tissus et contribuer au développement de la médecine régénératrice.