Le rôle des liposomes dans l'organisme

Les differents types de liposomes:

Au fur et à mesure de l'evolution médicale, 3 générations de liposomes ont été créées.

Figure 1: Liposome de première génération. Le médicament est simplement ancré au sein de la molécule, recouverte d'un polymère.

Liposome de première génération:  
Le liposome encapsulant le principe actif, se répand dans l’organisme via la circulation sanguine. Son action est alors dépendante de la réaction du système immunitaire. Le liposome est alors reconnu comme étranger tel un virus ou une bactérie. Des protéines (les opsonines) qui sont chargées de prévenir l’organisme en cas d’attaque viennent se fixer sur le liposome qui continue son trajet dans les vaisseaux sanguins. Il est alors reconnu par les macrophages  (cellules du Système immunitaire infiltrant les tissus) par l'intermédiaire des opsonines fixées. Mais qui sont ces macrophages ? 
Ces cellules du système immunitaire sont appelées cellule de kupfer dans le foie.  Elles ont pour rôle de reconnaître les opsonines. 
Dans le cas des tumeurs du foie, les macrophages du foie jouent le rôle de réservoir de médicament. Le nano vecteur s’infiltre en créant une poche, phénomène d’endocytose. Des enzymes vont s’attaquer à la couche superficielle du liposome. Celle-ci va ainsi se détruire et libérer le principe actif.  Par la suite les cellules de kupffer diffusent le médicament dans l’ensemble du tissue. Les cellules cancéreuses sont alors affectées.

                                 

Figure 2 : Phénomène d’opsonisation, ou les opsonines sont ici représentées en jaune. Elles reconnaissent le liposome, et s'y fixent.

Mais cette thérapie ne peut s'appliquer qu'aux tumeurs du foie, si l’on veut atteindre d’autre territoires biologiques il faudra transporter le médicament différemment. 
Mais comment faire ?
 

Les liposomes de 2^nde génération :
Pour moduler la réponse immunitaire et donc moduler la cible des liposomes, les scientifiques ont ajouté aux liposomes un polymère hydrophile : le Polyéthylène glycole (PEG).  Ainsi lorsqu’ils sont injectés dans l’organisme, ils ne sont pas reconnus par les opsonines. Ils sont alors qualifiés de vecteurs « furtifs ».  Le trajet à l'intérieur des vaisseaux est alors plus long puisqu’ils ne sont plus « dérangés » par les macrophages. 
Les cellules tumorales créent autours d'elles un réseau de vaisseaux servant à les alimenter.
Rappelons que les vaisseaux sanguins normaux  sont constitués d’une barrière imperméable (les cellule endothéliales) qui empêche toute structure de sortir de ces vaisseaux. Ces nouveaux vaisseaux créés  par les cellules tumorales auront une structure beaucoup plus lâches (composés de plusieurs pores). Les liposomes peuvent ainsi passer à travers ces pores et s'accumulent alors au niveau de la tumeur. 

Figure 4 : Schéma des cellules endotheliales

Par quel mécanisme sont ils capables de se dissoudre?

Les liposomes sont capables de diffuser leur principe actif à un PH inférieur à 7, soit dans un milieu acide, et il se trouve que le milieu des tumeurs est particulièrement acide.
Des lors, nous comprenons que le « bouclier » des liposomes se décompose et libère le principe actif dans un foyer cancéreux quel qu’il soit. 
La vectorisation du médicament est ici fondée sur un ciblage passif, puisque les chercheurs utilisent les caractéristiques de l’environnement afin de libérer le médicament dans les tumeurs. Cependant l'efficacité des liposomes est parfois compromise par l’organisme lui-même. En effet il s’agit d’un milieu complexe constitué de milliers d’obstacles et de pièges. Certaines infections quelconques peuvent être à l’origine de vaisseaux poreux présent dans un milieu acide. Les vecteurs sont alors leurrés et versent leur principe actif dans les cellules saines ce qui peut engendrer des effets néfastes.
 

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Figure 5 : Liposome de deuxième génération, les « poils gris » représentent le polymère PEG. Il est donc qualifié de "furtif" puisqu'il n'est pas reconnu par l'organisme.

Les liposomes de 3^ème génération : 
Pour améliorer l'efficacité des liposomes, les chercheurs ont crée les les liposomes de 3eme génération. Ceux-ci utilisent un ciblage actif. Une amélioration du système est ajoutée sur le polymère PEG: des ligands  ( comme l'acide folique) capables de reconnaître les antigènes correspondants à la surface de la cellule malade.  D’entrée de jeu, une sécurité incontournable est mise au point. Impossible de pirater le système, la cellule cancéreuse est dotée d’une sorte de serrure dont la clé va-t-être un anticorps présent sur le liposome. Dès lors que la protéine reconnaît sa « serrure », les dés sont jetés, le nano vecteur n’a plus qu’à se diriger vers sa cible et profiter du phénomène d’endocytose pour y pénétrer. Le principe actif peut alors être libéré dans la cellule et contribue à la destruction des cellules cancéreuses.  



 

Figure 4 : Liposome de troisième génération, les ligands sont ici représentés par des triangles verts.