Nano-médicaments pour le transport des bactéries "Backpacking"

Les scientifiques à la recherche de moyens pour administrer des doses infimes de médicaments, les "nanomédicaments", aux bons endroits du corps humain se sont tournés vers des bactéries "de randonnée" pour transporter la cargaison.
Cette semaine, lors de la 243ème réunion nationale et exposition de l'American Chemical Society (ACS) à San Diego, le Dr David H Gracias, de l'Université Johns Hopkins de Baltimore, dans le Maryland, a rendu compte des progrès que son équipe et lui région.
Gracias a déclaré à la presse:
"Les bactéries porteuses de cargaisons peuvent être une réponse à un obstacle majeur dans l'utilisation de la nanomédecine pour prévenir, diagnostiquer et traiter les maladies."
La nanotechnologie se préoccupe de fabriquer des appareils ultra-minuscules, suffisamment petits pour contenir un million de personnes sur la tête d'une épingle. En médecine, l'idée est de les utiliser pour transporter des particules de médicaments, des capteurs et d'autres matériaux à des endroits précis du corps humain.
Mais il n'est pas facile de concevoir des moteurs et des mécanismes de propulsion autosuffisants à cette échelle: les scientifiques se tournent de plus en plus vers la nature, où des organismes comme les bactéries sont déjà à la bonne échelle et capables de se déplacer seuls.
Comme Gracias l'a expliqué:
"Actuellement, il est difficile de concevoir des microparticules ou des nanoparticules capables de se déplacer automatiquement dans des trajectoires bien définies dans des conditions biologiquement pertinentes."
"Les bactéries peuvent le faire facilement, et nous avons établi que les bactéries peuvent transporter des cargaisons", a-t-il ajouté.
L'autre avantage de l'utilisation des bactéries est qu'elles répondent à des signaux biochimiques spécifiques. Il est possible, par exemple, de contrôler leur direction et leur destination dans le corps afin qu’une fois qu’ils atteignent leur objectif, ils s’installent, déposent leur «cargaison» et se développent naturellement.
Les bactéries ne sont pas étrangères au corps humain: elles en sont recouvertes sur notre peau et nos intestins en contiennent des milliards. En fait, la population totale de cellules bactériennes que nous hébergeons dépasse de 10 à 1 celle de nos cellules humaines.
Bien que le mot bactérie puisse évoquer des pensées de maladie et d’infection, beaucoup d’entre elles sont sûres et sans danger, comme les colonies de nos tripes qui sont essentielles à la digestion des aliments.
Ce sont ces types sûrs de bactéries intestinales que Gracias et ses collègues ont cherché à trouver les «bêtes de somme» idéales pour transporter des nanomatériaux dotés de propriétés optiques, électriques, magnétiques, électriques ou médicinales.
Jusqu'à présent, Gracias et son équipe ont testé les bactéries de randonnée avec différentes formes et tailles de matériau "cargo". Par exemple, ils les ont utilisés pour transporter des nanofils, des billes et des nanostructures fabriquées par lithographie.
D'autres équipes travaillent également avec des bactéries pour transporter des nano-cargaisons. Par exemple, une équipe a fabriqué des «tapis bactériens» contenant un grand nombre de bactéries pour déplacer de minuscules morceaux de matière.
Mais Gracias et son équipe s’attachent à faire en sorte que les cellules bactériennes individuelles transportent des morceaux de cargaison individuels, ce qu’elles appellent des «dispositifs biohybrides». Les appareils biohybrides peuvent se déplacer librement avec leurs sacs à dos cargo attachés.
Gracias a déclaré que leur travail en est encore à un stade très précoce, exploratoire. Ils expérimentent beaucoup de choses différentes pour voir ce qui pourrait s'avérer utile en utilisant des bactéries comme routards pour les nano-médicaments.
"Nos prochaines étapes consisteraient à tester la faisabilité des bactéries de randonnée pour diagnostiquer et traiter les maladies lors d’expériences de laboratoire. Si cela se révèle possible, nous passerons à des tests sur des souris de laboratoire", a déclaré Gracias.
"Cela pourrait prendre quelques années à compléter."
Écrit par Catharine Paddock PhD

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