Ce médicament innovant fait partie d'un vaste programme de développement de produits hémostatiques hybrides à base de nanomatériaux. Ici, il s’agit de nanoparticules magnétiques contenant de la thrombine, destinées à arrêter plus efficacement les hémorragies que les médicaments existants. Les chercheurs de l’Université ITMO (Saint-Pétersbourg) montrent, dans les Scientific Reports, qu’injecté par voie intraveineuse ou administré directement sur le site d'une lésion vasculaire, le médicament accélère la formation de caillots locaux et divise par 15 le volume de la perte de sang.
La démonstration d’efficacité est faite à partir d’un système de modélisation expérimental simulant les conditions d'un vaisseau sanguin endommagé (Visuel ci-dessous) ainsi qu’in vitro sur des échantillons de plasma sanguin humain. De plus, les chercheurs montrent que ces nanoparticules ne sont pas toxiques pour l'homme.
L’hémorragie interne est une urgence médicale, qui peut avoir de nombreuses causes, du traumatisme à certaines maladies chroniques et se produire dans différentes zones du corps, de l’estomac au cerveau. Dans la majorité des cas, le pronostic est pessimiste, car les saignements internes provoquent généralement des hématomes, le dysfonctionnement des organes touchés et une perte de sang massive. La seule façon d'éviter ces conséquences parfois mortelles est de fournir un traitement médical approprié et rapide. Bien qu'il existe plusieurs médicaments permettant de stopper une perte de sang, aucun ne peut réellement exclure la nécessité de l’intervention chirurgicale. Les produits actuellement en développement visent à arrêter l’hémorragie via une simple injection. Avec un défi de taille, initier la formation de caillot uniquement sur le site de la lésion.
Piloter la thrombine sur le site de l’hémorragie : les scientifiques d’ITMO utilisent des nanoparticules aimantées pour résoudre ce problème. Les particules sont constituées de deux composants clés. Le premier est la thrombine, une enzyme responsable de la coagulation du sang. La thrombine interagit avec la protéine fibrinogène et déclenche la formation de caillots qui bloque le vaisseau endommagé. La thrombine est enveloppée dans une matrice poreuse spéciale faite de magnétite. Ce minéral est le deuxième « ingrédient » et il permet le contrôle précis du déplacement des particules à l'intérieur du corps via un champ magnétique externe et sur le site précis de la lésion. Les nanoparticules magnétiques avec thrombine ont une faible activité et ne provoquent pas la coagulation du sang lorsqu’elles sont réparties uniformément dans les vaisseaux sanguins. Une solution de particules peut donc être injectée par voie intraveineuse puis les particules sont attirées sur le site via un aimant. La performance réside aussi dans la taille des nanoparticules qui ne doit pas excéder à 200 nanomètres, pour l'injection. Les conditions de synthèse de la protéine sont très délicates, car la molécule de thrombine ne doit pas se décomposer et perdre son activité. Le résultat est néanmoins des particules biocompatibles avec des cellules humaines et non toxiques.
Une efficacité testée sur des échantillons de plasma sanguin humain et un modèle de vaisseau sanguin endommagé. Si la thrombine « emballée » dans les nanoparticules est moins active par rapport à sa variante libre, la localisation magnétique compense cette moindre activité. Au bout du compte, les nanoparticules réduisent jusqu’à 6,5 fois le temps de coagulation et divisent par 15 la perte totale de sang.
Les chercheurs espèrent pouvoir tester rapidement chez l’Homme ce médicament hémostatique sous forme de nanoparticules.
Source: Scientific Reports January 2018 doi:10.1038/s41598-017-18665-4 Thrombin@Fe3O4 nanoparticles for use as a hemostatic agent in internal bleeding (Visuel E. M. Shabanova, Andrey S. Drozdov et al.)
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