Comportement des nanoparticules de silice en milieu biologique ...
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tel-00836093, version 1 - 20 Jun 2013<br />
Chapitre 5 : Nanoparticules <strong>de</strong> <strong>silice</strong> pour la libération intracellulaire <strong>de</strong> principes actifs<br />
Les nanomatériaux, grâce à leurs propriétés particulières et à leur taille, ont un fort<br />
pot<strong>en</strong>tiel comme vecteurs <strong>de</strong> principes actifs. Ils peuv<strong>en</strong>t notamm<strong>en</strong>t permettre d’améliorer la<br />
stabilité et le profil pharmacocinétique <strong>de</strong> certaines molécules d’intérêt thérapeutique fragiles<br />
ou nécessitant un ciblage précis. Parmi les matériaux <strong>en</strong>visagés pour <strong>de</strong> telles applications, la<br />
<strong>silice</strong> possè<strong>de</strong> plusieurs avantages. Le premier est la facilité <strong>de</strong> synthèse et l’adaptabilité <strong><strong>de</strong>s</strong><br />
fonctionnalisations possibles (Wang 2008, Taylor-Pashow 2010), permettant même d’intégrer<br />
une fonctionnalité d’imagerie dans les particules <strong>en</strong>capsulant un principe actif (Ch<strong>en</strong>g 2010).<br />
D’autre part, les particules <strong>de</strong> <strong>silice</strong> possè<strong>de</strong>nt une stabilité thermique et chimique supérieure<br />
à celle systèmes organiques utilisés dans les applications biomédicales (Barbé 2004). Enfin, la<br />
<strong>silice</strong> est considérée comme un matériau bio-compatible.<br />
Dans ce contexte, il n’est pas étonnant que <strong>de</strong> nombreuses étu<strong><strong>de</strong>s</strong> soi<strong>en</strong>t m<strong>en</strong>ées sur<br />
l’utilisation <strong>de</strong> particules <strong>de</strong> <strong>silice</strong> dans le domaine biomédical : imagerie, libération <strong>de</strong><br />
principes actifs, thérapie génique…(Slowing 2008, Ros<strong>en</strong>holm 2010). Les auteurs <strong>de</strong> ces<br />
étu<strong><strong>de</strong>s</strong> ont dû répondre aux impératifs <strong><strong>de</strong>s</strong> vecteurs thérapeutiques : stabilité, biocompatibilité,<br />
métho<strong><strong>de</strong>s</strong> d’<strong>en</strong>capsulation, modulation du temps <strong>de</strong> rési<strong>de</strong>nce dans l’organisme, contrôle <strong>de</strong> la<br />
libération du principe actif et ciblage <strong><strong>de</strong>s</strong> particules… En réponse à ces contraintes, <strong><strong>de</strong>s</strong><br />
particules <strong>de</strong> structure et <strong>de</strong> composition <strong>de</strong> plus <strong>en</strong> plus complexes ont été obt<strong>en</strong>ues,<br />
permettant <strong>de</strong> moduler la réponse <strong>biologique</strong> mais aussi <strong>de</strong> contrôler la libération (ciblage et<br />
profil pharmacocinétique).<br />
Nous avons vu, dans le chapitre 1 que les capacités réductrices <strong><strong>de</strong>s</strong> <strong>en</strong>dosomes peuv<strong>en</strong>t être<br />
mises à contribution pour contrôler la libération <strong>de</strong> principes actifs <strong>en</strong>capsulés dans une<br />
particule, elles pourrai<strong>en</strong>t donc aussi permettre <strong>de</strong> contrôler la dégradation <strong>de</strong> particules<br />
hybri<strong><strong>de</strong>s</strong> cont<strong>en</strong>ant <strong><strong>de</strong>s</strong> ponts disulfures dans leur structure. En effet, lors <strong>de</strong> leur<br />
internalisation, ces particules hybri<strong><strong>de</strong>s</strong> se trouveront confrontées à un <strong>en</strong>vironnem<strong>en</strong>t<br />
réducteur <strong>en</strong>traînant la rupture <strong>de</strong> ponts disulfures. Si les ponts disulfures sont intégrés à la<br />
structure <strong>de</strong> la particule, tout <strong>en</strong> étant accessibles aux protéines réductrices, leur rupture peut<br />
fragiliser la particule et donc favoriser sa dégradation. C’est pour répondre à cette question<br />
que le comportem<strong>en</strong>t <strong>en</strong> <strong>en</strong>vironnem<strong>en</strong>t cellulaire, mimé ou réel, <strong><strong>de</strong>s</strong> particules n%SS a été<br />
étudié. Avant <strong>de</strong> s’intéresser à leur comportem<strong>en</strong>t <strong>en</strong> <strong>en</strong>vironnem<strong>en</strong>t cellulaire, il est<br />
important <strong>de</strong> déterminer la structure <strong><strong>de</strong>s</strong> particules, et notamm<strong>en</strong>t répondre aux questions<br />
suivantes : le disulfure est-il intégré sans être dégradé ? Où se situ<strong>en</strong>t les disulfures: <strong>en</strong> surface<br />
et /ou dans le cœur <strong><strong>de</strong>s</strong> particules ?<br />
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