Développée par des ingénieurs de l'Université de Californie à San Diego, cette « nanosponge » s’avère capable de retirer en toute sécurité un large éventail de toxines dangereuses de la circulation sanguine, y compris les toxines produites par le SARM, E. Coli, le venin de serpent ou d’abeille. Ces travaux, passionnants, viennent d’être publiés dans l’édition du 14 avril de la revue Nature Nanotechnology.
Constituées d'un noyau polymère biocompatible enveloppé dans une membrane de globule rouge naturel, la nanosponge, jusqu'ici étudiée chez la souris, peut neutraliser les toxines qui détruisent les cellules en perçant des trous dans leurs membranes cellulaires et absorber différentes toxines porogènes (ou qui augmentent la porosité) quelle que soit leur structure moléculaire.
Le principe semble simple : Afin d'échapper au système immunitaire et rester en circulation dans le sang, les nano-éponges sont enveloppées (cloaking) dans des membranes de globules rouges. L'équipe sépare les globules rouges à partir d'un petit échantillon de sang à l'aide d'une centrifugeuse, puis met les cellules dans une solution qui les fait gonfler et éclater, libérant l'hémoglobine et permettant d'isoler les membranes. Celles-ci sont ensuite mélangées avec les nanoparticules sphériques jusqu'à ce que les nanoparticules se revêtent de la membrane de globule rouge. Une membrane de globule rouge peut permettre de produire des milliers de nano-éponges, qui sont 3.000 fois plus petites qu'un globule rouge.
Un taux de survie de 44% : Dans leur étude, les chercheurs montrent que les nano-éponges ont permis à 89% des souris inoculées avec SARM (Staphylococcus aureus résistant à la méticilline), de neutraliser la toxine alpha-hémolysine et de survivre à des doses létales. En fin d'expérience, l'utilisation de nano-éponges après administration de la dose létale conduit à un taux de survie de 44%.
Ces nano-éponges d'environ 85 nanomètres de diamètre représentent une manière innovante d'éliminer les toxines du sang, explique Liangfang Zhang, professeur de « nanogénie » à l'UC San Diego et l'auteur principal de l'étude. Leur grand avantage, en regard de traitements spécifiques à chaque toxine, est de pouvoir neutraliser les toxines causées par un large éventail d'agents pathogènes, dont le SARM et d'autres bactéries résistantes aux antibiotiques. Des travaux, qui selon son auteur, pourraient même conduire à la disparition de thérapies spécifiques pour les morsures de serpents venimeux et les piqûres d'abeilles, ce qui rendrait le traitement vital plus rapidement et facilement accessible. Ces nanoparticules déguisées en globules rouges pourraient aussi être aussi utilisées pour délivrer des médicaments directement à une tumeur. Mais la priorité des chercheurs, face à l'émergence des antibiorésistances, reste aujourd'hui le traitement anti-SARM.
Source: Nature Nanotechnology doi:10.1038/nnano.2013.54 online 14 April 2013 A biomimetic nanosponge that absorbs pore-forming toxins (Visuel Nanosponge@Zhang Research Lab)
