22/04/2011 - De nouveaux nanocapteurs accélèrent le développement des médicaments

Menéame

Un groupe d’ingénieurs et de scientifiques de l’Université Stanford de Californie a développé des nanocapteurs capables de mesurer l’efficacité des médicaments et leurs effets secondaires potentiels sur l’organisme humain, ce qui pourrait accélérer le processus de création de médicaments pour différentes pathologies. Les micropuces peuvent, par exemple, déterminer la façon dont les protéines se lient. Pour Pablo Javier Piacente.

Les nanosenseurs développés par des spécialistes de l’Université Stanford de Californie aux États-Unis peuvent déterminer l’efficacité d’un médicament et ses effets secondaires, ce qui permet d’accélérer la conception de nouveaux médicaments. Les micropuces sont utilisées pour préciser les caractéristiques des liaisons entre les protéines, par exemple, entre autres processus importants.

Grâce à une matrice d’un centimètre de taille, les nouveaux nanosenseurs peuvent suivre en permanence les unions de protéines, et évaluer des milliers d’événements supplémentaires par rapport à tout autre biosenseur existant actuellement. De plus, les nouveaux nanosenseurs sont capables de détecter les interactions avec une plus grande sensibilité.

D’autre part, ils fournissent les résultats significativement plus rapide que les systèmes actuels. Les progrès ont été diffusés par un communiqué de presse publié par l’Université Stanford, ainsi que par un rapport élaboré par les chercheurs et disponible dans le milieu spécialisé Nature Nanotechnology.

Selon Shan Wang, professeur de science des matériaux et de l’ingénierie à Stanford, les nouvelles puces peuvent stocker des informations provenant de dizaines de milliers de protéines d’intérêt pour chaque unité, permettant ainsi de développer les analyses et expériences de liaison des protéines très rapidement.

Un autre spécialiste de la recherche, Richard Gaster, a expliqué qu’en théorie ces nanocapteurs pourraient vérifier l’affinité d’un médicament pour chaque protéine dans le corps humain. De cette façon, la voie qui s’ouvre dans la recherche pharmacologique à partir de ce développement pourrait être très encourageante.

Un grand avantage de ce système de nanosenseurs est un modèle d’analyse développé par les ingénieurs et les chercheurs qui leur permet de prédire avec précision le résultat final d’une grande quantité d’interactions entre protéines, en quelques minutes seulement. Les techniques actuelles ne contrôlent généralement pas plus de quatre interactions simultanées, dans des processus qui peuvent prendre des heures.

Le groupe de recherche de Shan Wang a développé cette technologie de nanocapteurs il y a plusieurs années, montrant sa sensibilité et son efficacité dans des expériences où on cherchait à détecter par un biomarquage la protéine associée au cancer dans le sang d’une souris. Cette technique a permis d’obtenir le succès d’un millième de la concentration que les techniques disponibles sur le marché nécessitent pour effectuer la détection.

Cette recherche précédente, résumée dans un article de Nature Medicine en 2009, a été l’antécédent principal qui a permis d’atteindre le développement des nanosenseurs actuels. En plus de son utilité dans l’industrie pharmaceutique et dans le domaine de la médecine, cette avancée pourrait conduire à une forte croissance dans le secteur des nanocapteurs de puissance maximale.

Technologie disponible et économique

Un point essentiel est que ces appareils sont basés sur le même type de capteur utilisé sur les disques durs d’ordinateur. Comme les micropuces utilisent la technologie actuelle de la microélectronique et les procédures existantes, les coûts sont très faibles et permettent de multiplier rapidement le nombre de nanocapteurs à utiliser.

Cette réalité est l’un des avantages les plus importants de la recherche. Bien qu’un peu plus de 1.000 capteurs par centimètre carré aient été utilisés au cours des travaux, les spécialistes pensent que l’on peut compter plus de 100 000 capteurs par centïmètre carré, sans que cela nécessite de pousser les limites technologiques de l’industrie de la microélectronique.

Les bénéfices incluent la possibilité de prédire les effets indésirables d’un nouveau médicament avant d’être testés chez un patient humain. Pour ce faire, les chercheurs placent dans la matrice des nanosenseurs les protéines d’une maladie donnée et des organes du corps humain connexes, pour ensuite additionner le médicament.

Ainsi, on peut déterminer avec une rapidité inédite jusqu'à présent quelles protéines se lient à la drogue et les caractéristiques de cette union. Les spécialistes peuvent apprécier la force avec laquelle le médicament se lie aux cellules de la maladie, ainsi qu’à toute autre cellule dans le corps humain.

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