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 Médecine et pharmacie : Agir au milliardième

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MessageSujet: Médecine et pharmacie : Agir au milliardième   Mar 22 Sep - 21:40

Le "nano-engouement" s'est emparé du monde de la recherche. La biologie n'y échappe pas et la nanomédecine prospecte trois pistes actuellement "réalistes": l'affinement des diagnostics, l'efficacité des médicaments et la médecine régénérative.
Trois enjeux majeurs de santé publique dans un contexte de vieillissement général de la population et de dépenses de santé galopantes. Quant à l'industrie pharmaceutique, elle explore de près ce marché stratégique

1.Agir au milliardième
There is plenty of room at the bottom." Enoncée en 1959 par le physicien américain Richard Feynman (qui décrocha un Prix Nobel en 1965), cette boutade prémonitoire signifiait que logiquement rien sinon l'absence d'outils adéquats – n'empêcherait un jour les scientifiques de travailler directement à l'échelle même des atomes. Et que ce jour serait une révolution, car on sortirait ainsi de la physique classique pour entrer dans un univers régi par les logiques singulières des lois quantiques. Depuis une dizaine d'années, le préfixe "nano" caractérise les démarches qui – dans de nombreux domaines – étudient et manipulent la matière à l'échelle atomique.


Les instruments adéquats commencèrent à apparaître dans les années 80 avec l'invention, par des chercheurs de Zurich, d'une nouvelle famille de microscopes 1 permettant tout à la fois d'observer et de manipuler les atomes un à un. D'abord cantonnés aux laboratoires de physique, ces outils se sont répandus dans d'autres disciplines. Peu à peu s'est ainsi forgé, à partir de 1995, le double concept des nanosciences et des nanotechnologies, en référence au nanomètre. Cette unité de longueur équivaut à un milliardième de mètre, à savoir l'intervalle occupé par une dizaine d'atomes de taille moyenne.
•Le temps du nano-engouement

Depuis une décennie, un envahissant "nano-engouement" s'est emparé du monde de la recherche. De colloques en revues et de séminaires en brevets, ce préfixe s'infiltre partout. Il se décline désormais en une multiplication croissante de néologismes en tous genres – nanoparticules, nanomachines, nanomatériaux, nanoélectronique, nanochimie, nanobiotechnologies, nanomédecine, etc. Tous ceux-ci désignent des démarches étudiant et manipulant la matière, vivante ou inanimée, à l'échelle atomique. Ces approches sont présentées comme révolutionnaires dans les sciences et les technologies dont les applications bouleverseront aussi notre quotidien. "Les nanotechnologies s'annoncent capables de stimuler la croissance économique en créant de nouveaux produits qui amélioreront la qualité de la vie dans quasi tous les domaines", estime Renzo Tomellini, de l'Unité nanosciences et nanotechnologies de la Direction générale de la Recherche (Commission européenne) 2
Pourquoi ce cap mis sur le nanomonde et son nouveau vocabulaire a-t-il une telle résonance à l'heure actuelle ? Les réponses varient selon les disciplines. Dans le domaine de la physique ou de la chimie, par exemple, il est clair que les propriétés usuelles des matériaux, comme leur conductivité ou leur point de fusion, changent à l'échelle nanométrique, où elles deviennent régies par les lois quantiques. Ce changement d'échelle a d'importantes conséquences pratiques. Exemple : les transistors, dont la miniaturisation se heurtera d'ici quelques années à une limite physique (celle de la taille des atomes de silicium) en dessous de laquelle il ne sera plus possible de descendre.
L'électronique devra alors être repensée en termes quantiques, ce qui constitue un immense chantier scientifique. Autre exemple: la chimie ou la science des matériaux, qui voient s'ouvrir des perspectives inédites de conception de nouvelles formes de matière en assemblant des molécules une à une.


•Enthousiasme et prudence en biologie
Et en biologie ? Sur ce point, les avis ne sont pas nécessairement unanimes. "Oui, soutient Kees Eijkel, de l'université de Twente (Pays-Bas), l'approche nano est révolutionnaire parce qu'elle permet de penser le vivant comme un système nanotechnologique très complexe construit par une série de processus d'auto-assemblage." Plus réticent, Rogério Gaspar, de l'université de Coimbra (Portugal), considère que "les nanotechnologies ne font que reprendre des approches anciennes à une échelle plus petite". Et quand on lui pose la question, Shimshon Belkin, de l'université hébraïque de Jérusalem, s'en sort par une pirouette : "J'ai appris la microbiologie à l'université et on me dit que je fais à présent de la nanobiologie. Ce changement de préfixe est-il une promotion ?"
Il y a cependant un point sur lequel une majorité de chercheurs s'accorde : l'intérêt des conséquences médicales à attendre, qu'il y ait ou non un changement de paradigme scientifique. Certes, la "modestie" reste de mise face à certaines annonces risquant de susciter bien des déceptions. "En permettant la rencontre de technologies jusqu'à présent distinctes, les nanotechnologies promettent des progrès spectaculaires dans le domaine de la détection précoce des tumeurs et de la thérapie du cancer", soutient Mauro Ferrari, chargé des nanotechnologies au National Cancer Institute (USA), qui s'est fixé pour objectif de juguler la mortalité due au cancer "d'ici à 2015".
On se souvient que le président américain Richard Nixon avait, de même, annoncé qu'il serait éradiqué dans vingt ans… en 1971. Les biologistes des années 1980 promettaient également un peu vite l'avènement de la thérapie génique pour l'an 2000. L'année mythique est derrière nous et cette technique, certes prometteuse, reste au stade de projets de recherche. "La confusion entre la réalité des nanotechnologies (à court terme), leurs potentialités (à moyen et long termes), et la science-fiction est très répandue", explique Gian Carlo Delgado Ramos, de l'université autonome de Barcelone, qui ajoute subtilement "et sans doute pas seulement dans le grand public".



•Prospectives réalistes
On peut cependant se risquer à quelques prospectives quant aux avancées les plus réalistes en matière de développement de la nanomédecine. C'est à cet exercice que se sont attachées cette année deux initiatives conjointes soutenues par la Commission européenne.
Il s'agit, d'une part, de la constitution d'une nouvelle Plate-forme technologique Nanomédecine. Cet aréopage de quelque 40 experts ancrés dans la recherche académique et industrielle a présenté, en septembre 2005, sa Vision 2020 des bouleversements à attendre.
L'argument central de cette prévision repose sur la conviction que les nanotechnologies permettront à l'avenir "de pratiquer des actions de réparation complexes au niveau cellulaire à l'intérieur du corps humain", parce que "les nanostructures artificielles ont la propriété unique, du fait de leur taille, de pouvoir interagir avec les biomolécules à la fois à la surface et à l'intérieur de la cellule". Partant de ce constat, ces spécialistes prévoient des développements qui concerneront principalement trois domaines : le diagnostic (incluant l'imagerie), la libération ciblée et contrôlée de médicaments dans les organes malades et, enfin, la médecine régénérative.



2.Trois chantiers pour soigner et guérir

Quels que soient les progrès très réels de la médecine, les chercheurs et les cliniciens se heurtent en définitive toujours aux mêmes obstacles : des maladies diagnostiquées trop tard, des médicaments pas assez efficaces ou efficaces mais toxiques et une incapacité à régénérer l'organe ou le tissu lésé par la blessure ou la maladie. Sur ces trois points, qu'il s'agisse de cancers, de maladies cardio-vasculaires, neurodégénératives ou immunitaires, ou encore de séquelles d'accidents, l'approche nano promet des percées décisives.
L'enjeu du diagnostic précoce, notamment en matière de cancer, est bien connu : plus la maladie est identifiée tôt, plus les possibilités d'en venir à bout par la chirurgie ou la chimiothérapie sont importantes. Le constat se double d'un dilemme: les progrès de l'imagerie (in vivo) comme de l'analyse biochimique et génétique (in vitro) ont considérablement amélioré ces possibilités, mais les examens sont longs, coûteux, et parfois douloureux pour le patient. Les médecins hésitent donc à les prescrire. Comment l'approche nouvelle de la nanomédecine peut-elle aider à résoudre ce dilemme? En rendant plus rapides, fiables, sensibles et économiques les méthodes existantes de diagnostic.


•Voir in vivo
Des avancées réelles ont été enregistrées, ces dernières années, dans deux domaines. Le premier est celui du diagnostic in vivo. Qu'il s'agisse de scanner, d'imagerie par résonance magnétique ou de tomographie, toutes les techniques d'imagerie du corps humain nécessitent l'injection de traceurs ou d'agents contrastants.
"Les agents contrastants classiques permettent de bien visualiser l'anatomie, mais sont peu performants pour l'évaluation des processus physiologiques ou moléculaires, explique Andreas Briel du centre de recherche de la société Schering en Allemagne. D'où l'intérêt des nanotechnologies qui permettent d'assembler un marqueur inerte identifiable par le dispositif d'imagerie et un ligand biologique capable de reconnaître un organe ou un type de cellule. Grâce à leur petite taille, de tels 'pisteurs' pénètrent mieux les tissus et augmentent la résolution des images."

•Laboratoires sur puces

Le second est la généralisation des puces à ADN. Ces dispositifs in vitro permettent d'analyser en quelques heures l'expression génétique d'une cellule grâce à des oligonucléotides fixés sur un support solide, activant un signal lumineux ou électrique lorsqu'ils reconnaissent la séquence d'ADN complémentaire. Inconnues il y a encore une dizaine d'années, ces puces sont maintenant largement utilisées pour diagnostiquer les perturbations de l'expression génétique dans les cellules de très petits échantillons qu'il était impossible d'analyser par les méthodes classiques – par exemple dans le cas de biopsies exécutées sur des patients atteints de cancer gastrique.
A terme, le but ultime de la nanomédecine est d'identifier la transformation tumorale dès la première cellule affectée. Un très long chemin reste à parcourir, mais l'on commence à en connaître le tracé. Les techniques permettant d'analyser rapidement les combinaisons protéiques de la surface cellulaire – pour y rechercher la signature des cellules tumorales – sont, en effet, à une phase de développement avancé. Elles utilisent des puces à protéines, qui fonctionnent sur le même principe que les puces à ADN, mais avec des anticorps reconnaissant des peptides exprimés à la surface des cellules cancéreuses en lieu et place des oligonucléotides.
De façon plus futuriste, on parle maintenant de laboratoires sur puces. Cette expression désigne des systèmes miniaturisés permettant de réaliser, en parallèle, dans de minuscules cavités alimentées par des microfluides, plusieurs centaines d'analyses biochimiques dont les résultats sont étudiés en temps réels. "Bien que des sommes considérables soient investies dans ce domaine, les laboratoires sur puces restent encore commercialement très peu développés, nuance Rutger van Merkerk, de l'université d'Utrecht, qui vient d'achever une étude stratégique auprès des vingt principaux acteurs du secteur. Il s'agit d'une technologie prometteuse, mais en phase précoce de développement, encore à la recherche de ses terrains d'application."
La course à la miniaturisation pose, en effet, de redoutables problèmes techniques. Comme l'explique Jeremy Lakey, directeur scientifique de la société britannique Orla Proteine Technologies, "dès que l'on veut faire une interface entre des systèmes biologiques et des dispositifs électroniques, il faut que ces derniers aient le même ordre de grandeur que l'ADN, les membranes ou les protéines, c'est-à-dire à des échelles inférieures à 100 nanomètres. Cela implique de maîtriser, en parallèle, des modes de nanofabrication dans le domaine électronique."


•Le casse-tête de la délivrance
Après le diagnostic, la thérapie. Sauf cas particulier (voir encadré Des nanoparticules tueuses de tumeurs), l'approche nano n'entraînera sans doute pas l'introduction d'approches thérapeutiques réellement nouvelles. En revanche, elle promet de bouleverser un point essentiel : la délivrance des médicaments. Pour qu'une molécule – issue de synthèses chimiques classiques ou concoctée grâce aux biotechnologies de pointe – soit efficace, il ne suffit pas qu'elle soit capable d'améliorer l'état d'un organe malade. Encore faut-il qu'elle y parvienne – et ce n'est pas évident pour des molécules de taille importante, comme les protéines.


Les protéines sont de plus en plus utilisées comme agents thérapeutiques dans plusieurs maladies – dont le cancer –, mais leur développement se heurte aux difficultés de leur passage au travers des membranes biologiques, à leur fragilité structurelle et à leur dégradation rapide dans le corps humain. De ce fait, elles doivent aujourd'hui le plus souvent être administrées par voie parentérale, ce qui implique des injections compliquées et douloureuses", souligne Peter Venturini, directeur de l'Institut national de chimie de Slovénie.
La solution serait-elle d'utiliser de petites molécules circulant facilement dans le corps? On a pu le croire, mais "la lenteur des progrès dans le traitement de maladies comme le cancer par des molécules de faible poids moléculaire a conduit à changer de stratégie, en privilégiant la délivrance des médicaments directement dans les organes affectés", explique Costas Kiparissides, de l'université Aristote de Thessalonique (Grèce). La thérapie génique, sur laquelle on fondait tant d'espoir dans les années 1980, se heurte, elle aussi, à ce problème d'acheminement de l'ADN médicament jusqu'aux cellules cibles.
A cette question scientifique s'ajoutent des considérations économiques. Comme le reconnaît volontiers Andreas Jordan, médecin et directeur de la société MagForce, "ces recherches sur la délivrance sont aussi un moyen de donner une seconde vie à des molécules tombées dans le domaine public, en changeant leur habillage."


•Ingénierie de transport
Comment l'approche nano est-elle susceptible de bouleverser la délivrance des médicaments ? Pour une raison géométrique très simple : à masse égale, plus une substance est contenue dans de petites particules, plus la surface totale possédant une activité biologique capable d'interagir avec les récepteurs situés à la surface cellulaire augmente.
D'où l'immense intérêt de réduire la taille des systèmes envisagés pour transporter le médicament jusqu'à son organe cible, par exemple sous la forme de minuscules bulles d'encapsulation de la molécule thérapeutique formées d'une couche de lipides (micelles) ou de plusieurs couches (liposomes), ou encore d'enveloppes de polymères biodégradables hérissés d'anticorps reconnaissant les cellules à cibler… On entre là dans une ingénierie très fine des véhicules du "transport" moléculaire, qui doivent en même temps protéger les médicaments de la dégradation.
Comme aime à le dire Richard Aljones, de l'université de Sheffield, "le plus beau succès des nanotechnologies que nous connaissions n'est autre que la cellule vivante, qui se bâtit seule par un processus d'auto-assemblage de ses composants." Pour construire ces dispositifs, une première approche est donc de s'inspirer des principes à l'œuvre dans les systèmes nanométriques du vivant, comme les ribosomes ou les complexes d'enzymes membranaires. A terme, on envisage même d'équiper ces nanoparticules de "commandes" de délivrance à distance, de manière à déclencher la libération du médicament (par exemple par ondes électromagnétiques ou stimulation infrarouge), une fois les véhicules parvenus à leurs cibles.
La miniaturisation que permet l'approche nano a aussi un autre avantage : celui de permettre d'envisager des voies innovantes d'administration médicamenteuse, plus pratiques, efficaces, et/ou moins douloureuses : voie pulmonaire avec des aérosols de nanoparticules en suspension ou voie transdermale, notamment pour les patients inconscients.


•Auto-régénération
Troisième et dernier chantier de la nanomédecine: la médecine régénérative, qui vise à aider le corps à se guérir lui-même. Le premier stade a été le remplacement d'organes défectueux, apparu dans les années '70, lorsque les premiers matériaux implantables dans le corps humain ont vu le jour. Il ne s'agissait cependant que de "pièces de rechange" inertes et non biodégradables, qui avaient d'ailleurs souvent été développées pour de tout autres applications. Au milieu de la décennie '80, une seconde génération de matériaux à base de céramiques et de verres a vu le jour, capables soit d'être biodégradables (une fois la lésion réparée), soit de stimuler l'activité d'auto-régénération – mais jamais les deux à fois. Aujourd'hui, il s'agit de combiner ces deux propriétés (biodégradabilité et bioactivité) en une seule structure. A une échelle nanométrique, on peut, en effet, concevoir des combinaisons de corps inertes et de molécules biologiques jusqu'ici inaccessibles à la chimie classique.
•Différenciation cellulaire, matériaux intelligents
Une autre voie s'ouvre également pour la maîtrise de la différenciation cellulaire, au cœur de la recherche sur les cellules souches. "Dans l'approche classique de thérapie cellulaire, les cellules sont cultivées en milieu liquide, ce qui limite leurs possibilités de différenciation. Nous cherchons à présent à les cultiver sur une surface solide recouverte à l'échelle nanométrique de combinaisons de protéines capables d'induire leur transformation en un type cellulaire désiré", explique Günter Fuhr, de l'Institut Fraunhofer pour l'ingénierie biologique (St Ingbert, DE) et coordinateur du projet européen CellPROM (Cell programming by Nanoscaled Devices).
Enfin, comme on l'a vu à propos de la délivrance des médicaments, l'approche nano peut permettre la conception de matériaux "intelligents" capables d'adapter leurs comportements aux conditions biologiques locales ou à des stimulations extérieures. "De tels matériaux, utilisés comme matrice à la fois nutritive et structurelle, pourraient servir à multiplier des cellules saines pour ensuite les réimplanter dans l'organe malade", commente Alessandra Pavesio, de la société italienne Fidia Advanced BioPolymers, qui travaille sur l'application de ce principe pour la régénération du ménisque dans le cadre du projet européen Meniscus.

Comme nombre d'industriels du secteur, Alessandra Pavesio souhaite que les réglementations européennes soient assouplies pour accélérer les tests cliniques des produits de la nanomédecine. David Rickerby, du Centre commun de recherche d'Ispra (Commission européenne - IT) estime cependant que "le cadre juridique actuel, qui ne fait aucune différence entre produits de la nanomédecine et produits classiques, est suffisamment flexible pour intégrer les innovations de ce type à leur stade actuel de développement, même si des évaluations régulières devront en être faites pour tenir compte des avancées scientifiques". Une fois n'est pas coutume, le droit ne serait donc pas pris de court par les bouleversements scientifiques et techniques attendus de la nanomédecine.



3.Le miracle et l'infini


Le préfixe nano peut prêter à confusion, selon qu'il désigne la dimension à laquelle se déroulent des interventions scientifiques d'un nouveau type (nanotechnologies) ou le degré de profondeur d'analyse auquel on étudie un phénomène. Ainsi, lorsqu'on parle de recherche sur la toxicité des nanoparticules, on ne désigne pas un danger causé spécifiquement par les nanotechnologies – cela peut cependant l'être – mais les mécanismes en cause si on analyse la spécificité des effets toxiques de toutes espèces de particules (tant d'origine anthropique que naturelle) à l'échelle nano. Un domaine nouveau, que l'on commence seulement à explorerCe n'est pas parce qu'il y a actuellement une effervescence autour des nanosciences que nous nous intéressons à la toxicité des nanoparticules", rappelle avec force Ken Donaldson, directeur scientifique du Centre de recherche sur les inflammations de l'université d'Edimbourg (Ecosse). Pour ce toxicologue, pilier de la British Association for Lung Research, l'intérêt scientifique pour les risques de l'exposition à des nanoparticules tient surtout à deux raisons.

La première est la prise de conscience des dangers de la pollution liée aux transports qui cause, selon l'OMS, 80 000 décès anticipés chaque année en Europe. Or, il est à présent clair que les polluants habituellement étudiés (ozone, oxyde d'azote ou de soufre, etc.) ne suffisent pas à rendre compte de cette mortalité et que les particules en suspension de petite taille – les PM10 1 – libérées en particulier par les moteurs diesel, jouent également un rôle.
La seconde est le gigantesque échec que fut, pour les toxicologues, l'incapacité à prévenir la contamination passée de dizaines de milliers de personnes par l'amiante. Là encore, ce sont les particules d'amiante en suspension, de quelques micromètres de longueur, qui sont responsables de ces nuisances. Or, plus les particules sont de petite taille, plus elles pénètrent profondément dans l'appareil respiratoire. Si des microparticules comme celles de la pollution atmosphérique ou de l'amiante présentent de tels dangers pour la santé, il y a donc de bonnes raisons de se méfier a priori des particules mille fois plus petites.


•Risque = danger x exposition
Les toxicologues ne partent pas de rien pour se lancer dans l'exploration de la toxicité des nanoparticules. Ils disposent en particulier d'un cadre conceptuel résumé par l'équation : risque = danger x exposition. Le danger est une caractéristique intrinsèque d'une substance, tandis que l'exposition varie en fonction des comportements. Comme le résume plaisamment Ken Donaldson, "le danger de l'utilisation d'une tronçonneuse est de se couper, mais le risque est très différent selon qu'un forestier l'utilise avec ses équipements de protection ou pour faire un numéro de jonglage!"

Dans la pratique, ces deux grandeurs clés sont difficiles à mesurer. Le danger dépend de la nature de la nanoparticule, de sa taille et de sa surface active, de l'individu qui l'absorbe, de l'organe étudié, et il est souvent différent selon que l'exposition est unique ou régulière. Quant à l'exposition, elle doit souvent être reconstituée a posteriori, avec tous les aléas que suppose cette opération.


•La toxicité effective
La toxicologie des nanoparticules est encore largement une terra incognita pour la bonne raison que l'on ignore tout, ou presque, des deux facteurs de l'équation risque. Pour pouvoir mesurer le danger, il faut en effet savoir quelle pathologie étudier : le mésothéliome dans le cas de l'amiante, la silicose dans le cas des particules de charbon, l'asthme dans le cas de la fameuse famille des poussières aériennes PM10. Mais on ignore aujourd'hui quelles peuvent être les autres pathologies causées par les nanoparticules qui dépendraient – du moins si elles existent – de leur nature chimique.
Conséquence de cette incapacité à évaluer le danger: nous ne pouvons pas estimer l'exposition. Celle-ci doit en effet être exprimée dans une unité de mesure qui reflète ce que les spécialistes appellent la "toxicité effective", à savoir la principale composante de la toxicité. Pour les PM10, c'est la masse et on les quantifie donc en microgramme/m3; pour l'amiante, ce sont les fibres, et l'unité de mesure est le nombre de fibre par m3.
Et pour les nanoparticules ? Impossible à dire pour le moment. Le seul point d'accord entre chercheurs est que leur surface doit être prise en compte. Pour des raisons trivialement géométriques, mille particules de 100 nanomètres de rayon ont une surface bien supérieure à une particule de 1 micromètre de rayon, d'où une démultiplication de possibilités de contact avec les tissus biologiques. Parvenir à un consensus sur l'unité de mesure est donc urgent car, comme le rappelle Rob Aitken de l'Institute of Occupational Medicine de l'université d'Edimbourg, "les rares données dont nous disposons actuellement pour une mesure de la toxicité des nanoparticules ne sont pas comparables entre elles car elles ne sont pas exprimées dans les mêmes unités".

•Ingérer, toucher, inhaler
Pour pouvoir déterminer les deux variables clés des nanoparticules – danger et exposition –, les toxicologues n'ont donc pas d'autre solution que d'en revenir à la physiologie pour déterminer le trajet de celles-ci dans l'organisme. Théoriquement, trois voies d'accès au milieu intérieur sont possibles : par ingestion, à travers la muqueuse intestinale ; par simple contact, à travers la peau ; ou par inhalation, conduisant soit dans le sang, au niveau des alvéoles pulmonaires, soit directement dans le cerveau via les neurones de la muqueuse olfactive.
Seule l'existence de cette dernière voie de pénétration est aujourd'hui bien établie. Comme le rappelle Günter Oberdörster, de l'université de Rochester (Etats-Unis) et pionnier du domaine, "on sait depuis 1941 qu'un virus de la poliomyélite, qui ne mesure pas plus de 30 nanomètres, administré à un chimpanzé par inhalation parvient à son cerveau à une vitesse de 2,4 millimètres/heure, en remontant les fibres des neurones olfactifs".
Cette observation a été maintes fois reproduite, au point d'être utilisée comme méthode d'étude des connexions de neurones olfactifs. Les travaux de Oberdöster ont aussi montré que des nanoparticules pouvaient suivre cette voie pour atteindre rapidement les centres cérébraux supérieurs : cortex, thalamus et cervelet. Quelles sont les conséquences de leur présence? "Nos résultats préliminaires, chez des volontaires sains, montrent que l'inhalation de nanoparticules émises par la combustion du diesel change le rythme de l'électro-encéphalogramme", explique Paul Borm, du Centre for Expert Assessment in Life Science de An Herlen (Pays-Bas). Et à plus long terme? "C'est une des questions à résoudre dans les prochaines années, en étudiant en particulier la possibilité de phénomène de neurodégénérescence", reconnaît Günter Oberdöster.
L'absorption au niveau des poumons ou de l'intestin suit, quant à elle, des mécanismes beaucoup moins connus. La seule certitude est que l'exposition à certaines nanoparticules peut causer des problèmes cardiaques chez l'animal. Pour certains, c'est parce que les cellules de l'épithélium pulmonaire sont capables d'absorber ces nanoparticules et de les transporter jusque dans la circulation sanguine, d'où elles se répandront dans tout l'organisme, dont le cœur. Pour d'autres, il s'agit d'un effet indirect lié à l'inflammation de la muqueuse pulmonaire par le contact avec les nanoparticules. Encore moins bien connue est la possibilité d'absorption à travers la peau. Le projet européen NANOderm a été un des premiers a aborder cette question, en étudiant, in vivo et in vitro, sur des cultures de peaux humaine et porcine, le passage de nanoparticules d'oxyde de titane à travers la peau.
Ces recherches ne sont pas sans enjeu économique : ces particules sont d'un usage courant dans l'industrie cosmétique et entrent dans la composition de plusieurs crèmes solaires. A l'issue de deux années de recherche, le coordinateur du projet, Tilman Butz, de l'université de Leipzig (Allemagne), est plutôt rassurant : "Les nanoparticules d'oxyde de titane restent cantonnées aux couches superficielles de l'épiderme et ne pénètrent quasiment jamais jusqu'au derme, sauf le long des cellules folliculaires qui génèrent les poils." Les recherches du consortium NANOderm doivent cependant se poursuivre pour savoir si la peau malade (brûlure, psoriasis, etc.) joue aussi efficacement son rôle de barrière

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