Comportement des nanoparticules de silice en milieu biologique ...

tel-00836093, version 1 - 20 Jun 2013
Chapitre 1 : Interactions des particules de silice avec le vivant
- Ciblage
Développer un système ciblant spécifiquement la zone à traiter est l’un des enjeux de la
recherche biomédicale à l’heure actuelle. Ces systèmes portent essentiellement sur la
reconnaissance spécifique de certains récepteurs. Pour cela, la surface des particules de silice
peut être habillée d’anticorps, de peptides ou de ligands spécifiques. Par exemple, les cellules
cancéreuses possèdent des récepteurs folate en nombre bien plus important que les cellules
saines. Pour traiter spécifiquement ces cellules, on peut greffer en surface des particules de
l’acide folique, reconnu par les récepteurs. On observe ainsi que le nombre de particules
internalisées dans les cellules cancéreuses est bien plus important que celui observé dans les
cellules saines (Rosenholm 2009). Cependant, il ne suffit pas de cibler la zone à traiter, il faut
qu’une fois arrivées à destination les particules puissent libérer leur charge thérapeutique.
- Contrôle de la libération
Le contrôle de la libération permet non seulement d’éviter une perte des molécules actives
avant d’atteindre la zone à traiter, mais aussi de moduler le profil pharmacocinétique. Il existe
différentes stratégies pour contrôler la libération de principes actifs encapsulés dans des
nanoparticules. Lors de leur internalisation, les particules se retrouvent en général dans des
endosomes et éventuellement dans des lysosomes. Ces vésicules possèdent différentes
caractéristiques qui peuvent être exploitées pour contrôler la libération de principes actifs des
vecteurs nanométriques. L’une de ces caractéristiques est le pH acide rencontré dans ces
vésicules, l’autre la présence d’enzymes capables de réduire des ponts disulfures. Cette
approche a été étudiée pour formuler des vecteurs pharmaceutiques dans lesquels le principe
actif est soit greffé au vecteur par une fonction disulfure (Yan 2010) soit encapsulé dans le
vecteur avec une "porte" s’ouvrant par réduction d’un pont disulfure (Kim 2010, Slowing
2008, Lai 2003). Dans ces deux cas, le principe actif n’est pas libéré prématurément dans
l’organisme mais uniquement après internalisation du vecteur thérapeutique.
- Particules multifonctionnelles
Les différentes fonctionnalités présentées ci-dessus peuvent être réunies dans une même
particule, permettant ainsi d’avoir une particule, outil d’imagerie, capable de cibler
spécifiquement un type de cellule et de libérer un principe actif de façon intracellulaire
(Cheng 2010, Burns 2006). Cheng et al. décrivent par exemple la tri-fonctionnalisation de
particules de silice mésoporeuses pour le traitement de cellules cancéreuses. Ces particules
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