Un cocktail composé d’une goutte de sang, d’une lampée d’eau, d’une dose d’ADN et de quelques particules d’or : ce mélange pourrait bien changer et améliorer le diagnostic et le traitement de certaines maladies dans un futur proche.
Ce « cocktail diagnostic » a été développé par l’Institut de Biomatériau et d’Ingénierie biomédicale de l’Université de Toronto (IBBME) au Canada, notamment par le doctorant Kyryl Zagorovsky et le Professeur Warren Chan. Celui-ci pourrait bien radicalement changer le diagnostic de maladies infectieuses telles que la malaria, le VIH ou encore le VPH.
« Dernièrement, les solutions de diagnostic simplifié ont la côte », lance le Pr Warren Chan de l’IBBME, titulaire de la Chaire de recherche du Canada en Nanotechnologies. « La question qui se pose aujourd’hui c’est de savoir comment les rendre encore plus simples et encore plus portables ».
Récemment récompensé, le Pr Chan utilise des particules d’or à l’échelle nanoscopique. Assisté de son équipe, il travaille sur des nanoparticules qui permettraient d’éclairer les cellules cancéreuses lors des diagnostics. A terme, il envisage que ces nanoparticules puissent transporter des médicaments à l’intérieur des cellules cancéreuses.
La solution de diagnostic rapide composée de bio-capteurs de Kyryl Zagorovsky offre aux techniciens de laboratoire l’opportunité de réaliser de multiples tests sur la base d’un seul échantillon et ce, avec un niveau de précision élevé. Les bio-capteurs s’appuient sur les particules d’or et agissent peu ou prou comme ceux des tests de grossesse. Ils réagissent à la présence d’une certaine hormone et se « colore » sur une fenêtre de diagnostic.
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Autre avantage de cette solution, elle nécessite une quantité moindre de gêne dans les échantillons pour réagir et se colorer efficacement. Une simple goutte de salive ou de sang peut suffire à réaliser une multitude de tests en parallèle.
L’équipe a par ailleurs réussi à transformer cette solution liquide en poudre, ce qui facilite le transport et retarde une éventuelle dégradation. En effet, cette poudre peut être stockée pendant plusieurs années, ouvrant certaines opportunités dans un avenir proche quant à l’utilisation de solutions de diagnostics portables en particulier dans les pays en voie de développement.
Une autre scientifique, arabe-israélienne, a aussi mis au point un procédé d’injection de nanoparticules d’or dans les cellules cancéreuses afin de les rendre plus vulnérables aux radiations : Amal Ayoub mise sur les nanoparticules d’or pour augmenter les effets de la radiothérapie tout en réduisant les dommages aux cellules saines voisines. L’entreprise est fondée sur sa propre recherche de troisième cycle en génie biomédical à l’Université Ben-Gourion du Néguev.
Les nanoparticules d’or dans l’univers des nanosciences et nanotechnologies
L’or sous la forme de nanoparticules, présente des propriétés intrigantes au premier abord, que les scientifiques explorent méticuleusement depuis quelques années.
Des propriétés tout-à-fait étonnantes ont été découvertes sur des particules d’or de taille nanométrique (de diamètre inférieur à 10 nanomètres, on les appelle les nanoparticules). Des retombées des travaux de recherche sont attendues dans des domaines très variés : la conception de matériaux, la microélectronique et les technologies de l’information, la catalyse, les bio-capteurs, la thérapie, le diagnostic et la pharmacologie.
Elles apportent aussi de nouvelles solutions dans le traitement des problèmes en environnement avec la catalyse. » …d’une façon générale, les nanoparticules doivent la plupart de leurs propriétés aux atomes présents à leur surface. A L’échelle nanométrique, plus nombreux en proportion et moins liés aux autres que dans un objet de taille supérieure, ces atomes confèrent aux nanoparticules une grande réactivité chimique. Ainsi, s’il est inerte à l’échelle macroscopique , l’or peut devenir extrêmement réactif sous la forme de particules nanométriques » explique Catherine Louis, directrice du Groupement de Recherche Or-nano, «Nanoparticules d’or : Ingénierie et réactivité de surface » du CNRS.
Le GdR Or-nano regroupe une communauté de chercheurs français d’origines différentes (des chimistes, des physiciens, des biologistes) qui se rassemble dans l’objectif de combiner méthodes et concepts acquis dans leurs domaines de recherche respectifs. Il vise ainsi à décloisonner les laboratoires français travaillant dans le domaine des nanoparticules d’or dans des disciplines différentes, et à favoriser des échanges scientifiques et des collaborations interdisciplinaires (Source :insp.upmc.fr).
L’Ontario et les sciences humaines
L’histoire de l’Ontario est riche en innovations dans le domaine des sciences naturelles : les chercheurs de la province de l’Ontario ont été les premiers à identifier des cellules souches du cancer dans la leucémie humaine, à découvrir l’insuline et à développer un vaccin efficace contre la méningite, des endoprothèses enrobées d’anticorps ou encore la première prothèse de coude au monde.
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Le secteur des sciences de la vie emploie près de 38 000 personnes au sein d’une grande diversité d’établissements qui, réunis, constituent le deuxième plus grand cluster en la matière en Amérique du Nord. On y trouve des entreprises telles qu’AstraZeneca, Bayer, Eli Lily, GlaxoSmithKline et Pfizer, Agfa HealthCare, GE Medical Systems, Johnson & Johnson Medical Products, Siemens, Amgen, Genzyme et Sanofi Pasteur. Le centre d’excellence de l’Ontario en sciences de la vie s’appuie sur de nombreuses institutions universitaires de recherche dans des domaines tels que le cancer, les cellules souches, la thérapie génique (diagnostic et imagerie) et la neuroscience.
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