Etude sur des souris
 

Une expérience a été réalisée sur des souris en 2005 par des scientifiques de l'Université du Connecticut health.

Objectif : Montrer l’efficacité de cette nouvelle thérapie sur des souris atteintes du cancer.

Présentation : L’expérience consiste à injecter une solution contenant les nanoparticules d’or à un groupe de souris atteint du cancer. Celles-ci sont soumises à un rayonnement infrarouge pendant 4minutes.

Figure 1 : Radiographie des pattes arrière d'une souris atteinte du cancer avant (A)  et après injection (B) de nanoparticules d'or. La flèche présente sur la photo B indique l'emplacement des nanoparticules d'or regroupées autour de la tumeur.

Observation :
10 jours post-injection, les tumeurs des souris ont été complètement détruites.  
Les souris ont été suivies et observées pendant un certain temps. Les résultats sont sans appel, sur 100% des souris ont a pu observer une rémission totale.

Interprétation :
Suite au rayonnement infrarouge, les nanoparticules d’or ont libéré de la chaleur. Le flux thermique relevé dans le milieu était alors de 44°C.  Comme nous le savons, les cellules cancéreuses meurent sous la chaleur, ceux qui explique la rémission des souris.
 

Comment expliquer un tel phénomène?

Les nanoparticules d’or circulent dans les vaisseaux sanguins et se dirigent vers la tumeur. On parle alors de ciblage passif car elles utilisent les failles de l’organisme. En effet les vaisseaux sanguins normaux  sont constitués d’une barrière imperméable (les cellules endothéliales) qui empêchent toute structure de sortir de ces vaisseaux. Les cellules tumorales « créent »  de nouveaux vaisseaux sanguins plus lâches (composé de plusieurs pores). Les nanoparticules d’or peuvent ainsi passer à travers ces pores et se concentrer au niveau de la tumeur. 

figure 1: schéma illustrant le ciblage passif utilisé par les nanopârticules d'or. Il présente les nouveaux vaisseaux sanguins poreux créent par les cellules cancéreuses. Les nanoparticules d'or en vert peuvent ainsi passer à travers ces pores.  

 Une fois regroupées autours de la cellule malade, celles-ci sont soumises à une onde infrarouge très précise, ciblant la tumeur pour ne pas détruire les cellules saines environnantes. Ces rayons infrarouges ne sont pas dangereux pour l'organisme et ont la capacité de traverser la peau de quelques millimètres. C'est un rayonnement qui n'est pas ionisant, c'est à dire qu'il ne retire pas d'électrons à la matière, et de ce fait n'est pas dangereux pour l'homme. Les nanoparticules entrent alors en résonance de plasmon de surface, oscillent et libèrent de l’énergie thermique. Les cellules cancéreuses, sensibles à la chaleur meurent. Les cellules saines sont très peu touchées, les effets secondaires sont donc minimes voire inexistant. 
 

Figure 2: Représentation schématique de la photothermie. Les nanoparticules d'or se regroupent autour de la cellule cancéreuses.Celle-ci est ensuite bombardée par des rayonnement infrarouge, les nanoparticules d'or surchauffent.
 

 Conclusion:

 L'expérience nous permet de réaliser les enjeux d'une telle découverte. Ici les nanoparticules d'or permettent une guérison totale de la tumeur.  Comme nous l’avons constaté, celles-ci  utilisent les voies de l’organisme pour se diriger vers la tumeur. Cependant l’organisme peut parfois les induire en erreur et les diriger dans des « conduits » non appropriés tel que l’artère alvéolaire, pulmonaire ce qui risqueraient de boucher le flux sanguin.
Les scientifiques dirigent donc leur travail, vers l’obtention d’un ciblage actif, c'est-à-dire en couplant des protéines spécifiques d’une tumeur sur la nanoparticule. Cette nouvelle technique est bien plus précise que le ciblage passif.

Les recherches doivent encore se perfectionner avant de connaître une utilisation sur l’homme.