Jusqu’ici, les tentatives de développement de globules rouges synthétiques s’étaient heurtées à l’impossibilité de réunir, chez des cellules synthétiques, toutes les propriétés favorables des cellules naturelles, telles que la flexibilité et la capacité de transport de l'oxygène sur une longue durée. Mais c’est chose faite avec ces « nouveaux » globules rouges artificiels qui peuvent transporter de l'oxygène, des médicaments thérapeutiques et d'autres composés dans la circulation sanguine …Décrits dans la revue ACS Nano de l’American Chemical Society, ces globules rouges synthétiques présentent ainsi toutes les capacités des cellules naturelles, ainsi que quelques nouvelles en prime.
Les globules rouges absorbent l'oxygène des poumons et l'apportent aux tissus du corps. Ces cellules en forme de disque contiennent des millions de molécules d'hémoglobine – une protéine contenant du fer qui se lie à l'oxygène. Les globules rouges sont très flexibles, ce qui leur permet de se faufiler à travers de minuscules capillaires, avant de reprendre leur forme initiale. Les cellules contiennent également des protéines à leur surface qui leur permettent de circuler à travers les vaisseaux sanguins pendant une longue période sans être englouties par les cellules immunitaires.
Des globules rouges synthétiques naturels-like et même mieux
L’équipe de Wei Zhu de l’Université de Technologie de Guangzhou voulait fabriquer des globules rouges artificiels qui avaient des propriétés similaires à celles naturelles, mais qui pouvaient également remplir de nouvelles fonctions comme la délivrance de médicaments thérapeutiques, le ciblage magnétique et la détection de toxines. L’équipe a d’abord fabriqué les cellules synthétiques en enduisant des globules rouges humains d'une fine couche de silice. Ils ont déposé des polymères chargés positivement et négativement sur les silices puis ont gravé la silice afin de donner aux cellules synthétiques une certaine flexibilité. Enfin, l'équipe a enduit la surface des cellules de membranes naturelles.
Des vecteurs non toxiques et efficaces : les cellules artificielles mises au point sont similaires en taille, en forme, en charge et en protéines de surface aux cellules naturelles,
- elles peuvent se faufiler à travers les capillaires modèles sans perdre leur forme ;
- chez la souris, ces globules rouges synthétiques ont « pu vivre » plus de 48 heures, sans toxicité observable;
- lorsque les chercheurs chargent les cellules artificielles d'hémoglobine, d'un médicament anticancéreux, d'un capteur de toxines ou de nanoparticules magnétiques, elles sont capables de transporter et de délivrer les cargaisons souhaitées ;
- l'équipe montre également que les nouveaux globules rouges peuvent servir de leurres à une toxine bactérienne.
Bref, un succès qui doit être confirmé par de futures études portant sur d’autres applications médicales, dont des thérapies ciblées contre le cancer et la biodétection de nouvelles toxines.
Source: ACS Nano May 11, 2020 DOI : 10.1021/acsnano.9b08714 Biomimetic Rebuilding of Multifunctional Red Blood Cells: Modular Design Using Functional Components
Équipe de rédaction SantélogJuin 12, 2020Rédaction Santé log