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Dissolution des caillots sanguins avec des nanoparticules magnétiques
Les caillots sanguins, qui entraînent des crises cardiaques et des accidents vasculaires cérébraux, sont une cause majeure de décès dans le monde. L'objectif principal de la médecine d'urgence dans de tels cas est de dissoudre le caillot sanguin et de restaurer le débit sanguin dans le vaisseau affecté aussi rapidement et en toute sécurité que possible. Un besoin important concerne les médicaments qui ciblent le caillot et le dissolvent sans causer de problèmes dans les vaisseaux sanguins non affectés. Maintenant, une nouvelle étude décrit comment des nanoparticules magnétiques délivrant des enzymes dissolvant des caillots de manière ciblée peuvent constituer une solution efficace.
Ce schéma du matériau composite montre une armature de magnétite poreuse entourant l'enzyme de dissolution du caillot.
Crédit d'image: Université ITMO
Dans le journal Rapports scientifiquesDes chercheurs de l’Université ITMO et de l’hôpital Mariinsky de Saint-Pétersbourg, en Russie, expliquent comment ils ont développé et testé le nouveau type de médicament.
Ils notent que le médicament à base d'enzymes à contrôle magnétique est sans danger pour l'injection intraveineuse et dissout les caillots jusqu'à 4000 fois plus efficacement que les médicaments actuels.
Les chercheurs suggèrent que leurs résultats non seulement indiqueront la voie à des médicaments plus efficaces pour dissoudre les caillots, mais réduiront également la posologie des médicaments et éviteront ainsi de nombreux effets secondaires.
Lorsqu'un caillot sanguin ou une thrombose se produit, il bloque le flux sanguin dans le vaisseau sanguin affecté et empêche l'oxygène et les nutriments essentiels d'atteindre les tissus environnants. Si le caillot n'est pas retiré en quelques heures, le tissu commence à mourir.
Cependant, même si le caillot se dissout rapidement, il existe un risque d’effets secondaires, car les médicaments à base d’enzymes actuels affectent l’ensemble du système de circulation, pas seulement le caillot.
Les chercheurs notent que, en moyenne, dans les pays développés, le traitement de dissolution des caillots est efficace dans 15% des cas. En Russie, ce chiffre est nettement inférieur, proche de 2%. Les personnes qui n'ont pas la chance de bénéficier de la procédure risquent d'être handicapées ou de mourir.
Les médicaments actuels pour dissoudre les caillots «comme le marteau»
Parce que les médicaments dissolvants de caillots actuellement disponibles contiennent des enzymes qui attaquent le caillot, une fois qu'ils sont injectés dans le corps, le système immunitaire commence à l'attaquer, réduisant rapidement son efficacité. Pour remédier à cela, les médicaments sont administrés en doses réduites, dans l’espoir que certains au moins atteindront la zone du caillot avant de perdre leur effet.
C'est comme «utiliser un marteau pour casser une noix», explique le co-auteur Ivan Dudanov, qui dirige le centre cardiovasculaire régional de l'hôpital Mariinsky.
Même pour dissoudre un petit caillot bloquant un vaisseau de 1 à 2 millimètres de large, le médicament affecte tout le réseau de vaisseaux sanguins, explique Dudanov, et ajoute:
"Afin de changer la situation, nous avons décidé de mettre au point une méthode d'administration ciblée de médicaments qui nous permettrait de réduire considérablement la posologie et de nous assurer que tout l'effet thérapeutique soit concentré sur le caillot."
Dans leur étude, les chercheurs décrivent comment ils ont fabriqué un matériau composite qui combine un cadre de magnétite poreux avec des molécules d'urokinase - une enzyme fréquemment utilisée en médecine en tant qu'agent de thrombolyse ou de thrombolyse.
Le matériau peut être utilisé de deux manières: soit en tant que revêtement dissolvant des caillots pour les vaisseaux sanguins artificiels, soit en tant que solution injectable de particules nanométriques pouvant être guidées vers des caillots à l'aide d'un aimant externe.
Une caractéristique importante du cadre en magnétite du nouveau matériau est qu'il protège l'enzyme de dissolution du caillot des attaques du sang.
Les chercheurs notent qu'ils ne sont pas les premiers à proposer l'utilisation d'un matériau composite pour transporter des enzymes dissolvant des caillots. Cependant, la plupart des autres solutions sont basées sur une libération lente, qui perd finalement toute sa puissance.
Dissout 4 000 fois mieux que les enzymes actuels
Dans leur étude, les chercheurs montrent comment leur matériau agit différemment: l'enzyme de dissolution des caillots ne se détache pas et conserve son pouvoir pendant une période beaucoup plus longue.
Les auteurs concluent que le nouveau composite "montre une bonne activité thrombolytique". Ils ajoutent:
"Nous rapportons ici, pour la première fois, la production de matériaux composites magnétiques thrombolytiques ayant un comportement non libérant et une action prolongée."
Le premier auteur, Andrey Drozdov, chercheur en matériaux et technologies de pointe à l'université ITMO, a déclaré:
"La vitesse à laquelle le nouveau médicament peut dissoudre le caillot est environ 4000 fois supérieure à celle des enzymes non protégés."
Son équipe et lui-même affirment que leur matériel devrait être sûr pour les humains, car il contient des composants qui ont déjà été approuvés pour l’injection intraveineuse.
Ils suggèrent que le matériel pourrait également jouer un rôle dans la prévention des caillots - il pourrait circuler dans le sang et nettoyer doucement les vaisseaux sanguins. Il pourrait y rester actif longtemps et, lorsqu'il serait dépensé, traverserait naturellement le foie et serait excrété comme tout autre métabolite.
L'équipe prévoit maintenant de mener des études précliniques sur leur nouveau système thrombolytique chez les mammifères.
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