Après un bref rappel sur la notion de chiralité et de son importance dans le monde du vivant, l’auteur rappelle comment obtenir un seul énantiomère. À côté de la séparation d’un mélange racémique et de la synthèse asymétrique stœchiométrique, il montre le grand intérêt à faire plutôt appel à des catalyseurs chiraux. Des exemples industriels illustrent le propos, en particulier dans le domaine pharmaceutique.

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C'est une découverte révolutionnaire passée inaperçue, une grande avancée en catalyse homogène qui donnera une réaction majeure utilisée en pétrochimie. Tout commence en 1964, avec R.L. Banks et G.C. Bailey, de la Phillips Petroleum, qui transforment du propène en éthène et butène par chauffage en présence d’un catalyseur au molybdène. Mais cette belle découverte restait inexpliquée. […]

Un certain nombre de personnalités ont déposé une pétition  pour demander le non-remboursement des médicaments homéopathiques. L’article rappelle l’histoire de l’homéopathie et son opposition à l’allopathie, avec les précurseurs S. Hahnemann et S. N. Korsakov. La définition des dilutions (notée CH), avec à chacune d’elle une division par 100, montre qu’après plusieurs dilutions le nombre de molécules de l’actif tend vers zéro. D’où la polémique de charlatanisme dont se défendent les homéopathes. Intervient alors pour les millions de patients qui se soignent de cette façon, l’effet placebo, auquel d’après des recherches sur le cerveau certaines populations de malades sont très sensibles.

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La cécité peut intervenir soit par perte des photorécepteurs, soit par perte des cellules ganglionnaires de la rétine qui transfèrent l’information visuelle au cerveau. La dégénérescence des photorécepteurs intervient dans des pathologies acquises comme la dégénérescence maculaire liée à l’âge (plus d’un million de patients en France) ou des pathologies héréditaires comme la rétinopathie pigmentaire. Dans cette vidéo réalisée à l’Institut de la Vision à Paris, Serge Picaud explique comment, à partir d’implants électroniques dans la rétine, on peut activer les neurones résiduels pour envoyer des informations au cerveau et ainsi produire une perception visuelle lors de la stimulation électrique de la rétine de patients devenus aveugles.

Cinq patients sont aujourd'hui implantés et peuvent ainsi localiser et se saisir d’objets, et voir des lettres sur un ordinateur. Des recherches sont en cours pour augmenter la résolution de ces prothèses rétiniennes.

Cette conférence dans le domaine de la nanomédecine porte sur une nouvelle classe de nanoparticules hybrides organominérales. De type théranostiques, ces particules peuvent agir au niveau du diagnostique comme agent de contraste pour l'Imagerie par Résonance Magnétique (IRM) et au niveau thérapeutique en délivrant localement de très fortes doses de tumeurs sous irradiation.

Après une dizaine d’années de recherches en laboratoires et développements précliniques, ces objets de moins de 5 nm, constituées d'un noyau de polysiloxane et entourées de chélates de gadolinium, sont maintenant synthétisés et sont la base des nanomédicaments en cours d’évaluation dans des études cliniques. Ces nanoparticules sont conçues pour être injectées par voie intraveineuse. Leurs efficacités reposent sur leur structuration nanométrique qui permet la combinaison de trois atouts cliniques essentiels : cibler, imager et traiter les tumeurs.

En infiltrant les nanoparticules au cœur des tumeurs, une nouvelle façon de traiter les patients est proposée en associant une radiothérapie plus précise guidée par l’IRM à une nano médecine radio sensibilisante.

L’objectif de ces médicaments est d’aider des millions de patients recevant une radiothérapie en améliorant son efficacité au cœur même des tumeurs, sans augmenter la dose reçue par les tissus sains environnants.

Les nanotechnologies possèdent de fortes potentialités pour l’administration ciblée de molécules actives ou d’agents de contraste. Dans la plupart des cas, ces systèmes sont constitués de polymères ou de lipides auto-assemblés biodégradables sachant que leurs produits de dégradation doivent être bien tolérés et facilement éliminés de l'organisme. Plus récemment, des particules inorganiques de faible diamètre se sont avérées intéressantes notamment en imagerie ce qui a provoqué une expansion importante de la recherche dans ce domaine que ce soit au niveau académique ou industriel. Pour un médicament nanoparticulaire, la réglementation est a priori celle de tous les autres médicaments. Il existe cependant un certain nombre de recommandations émises par l’ANSM (Agence nationale de sécurité du médicament et des produits de santé) ou l’EMEA (European medicines agency) qui seront discutées au cours de l’exposé.

Ces recommandations s’appuient sur les connaissances acquises au cours des vingt dernières années concernant le devenir des médicaments nanoparticulaires après administration à l’homme ou l’animal. De nombreux paramètres ont été identifiés pour moduler ce devenir. Il s’agit essentiellement de la taille, de la forme, de la chimie et des propriétés de surface. La plupart de leurs applications concernent la délivrance de molécules actives dans le cancer ou l’inflammation, deux pathologies dans lesquelles les vaisseaux sont perméables aux particules de faible diamètre. Cependant, ce simple concept est insuffisant pour permettre une biodistribution optimale pour des nanomédicaments plus efficaces car la pénétration des particules et leur diffusion dans le tissu interstitiel sont aussi des phénomènes complexes pas tout à fait élucidés et qui dépendent fortement de la nature des particules administrées. Il a aussi été montré qu'une meilleure connaissance des propriétés des nanotechnologies et de leur biodistribution permettait de prédire les tests toxicologiques qui doivent être spécifiques aux formes nanoparticulaires.

La toxoplasmose, maladie causée par le parasite Toxoplasma gondii, peut infecter de nombreuses espèces animales dont l’Homme. Chez l’homme en bonne santé, cette infection qui touche 1/3 de la population mondiale semble asymptomatique et des kystes musculaires et cérébraux sont formés. Cette infection survient lors de la consommation d’aliments souillés : des légumes mal lavés ou de la viande mal cuite contenant elle-même des kystes. Lorsque l’infection survient pendant la gestation, des avortements spontanés sont observés ainsi que chez les enfants des malformations cérébrales, des rétinopathies et des handicaps moteurs, avec des implications sociales, médicales et financières lourdes…

Au niveau agro-alimentaire, les avortements spontanés dus à l’infection se traduisent par des pertes économiques importantes, liées à l’avortement d’animaux infectés pendant la gestation et également la production de viande contaminante pour les consommateurs. Cette maladie touche également les animaux de zoo avec des mortalités dramatiques pour des primates et de très nombreuses espèces.

À ce jour, chez l’homme aucun traitement fiable ni vaccin n’existe. Une approche vaccinale mimant l’infection parasitaire sans en avoir les inconvénients a été développée qui utilise des nanoparticules biosourcées, non toxiques, sans adjuvant. Elles sont composées d’amidon et de lipides et produites selon les règles de la chimie verte (pas de produits dangereux pour l’environnement, pas de solvants organiques…). Elles sont chargées avec un broyat du parasite et administrées par un spray nasal déclenchant ainsi la réponse immunitaire protectrice. Les nanoparticules servant de transporteurs ressortent des cellules et sont éliminées par le système digestif. Cette approche innovante est une première mondiale, qui a protégé à 100% des souris et des brebis, sans formation de kyste ni avortement. Elle est actuellement en essai chez des primates en partenariat avec les zoos de France avec des résultats qui prennent la même voie.

L’objectif de cette présentation est de mettre en lumière les points à considérer pour définir la qualité des nanomédicaments de la recherche jusqu’à la preuve de concept chez l’homme. Cet exercice s’appuie en premier lieu sur l’expérience acquise grâce aux nanmédicaments commercialisés ou en développement clnique, ainsi que sur les documents réglementaires disponibles les concernant.

Sont distinguées les applications liées à la solubilisation fondées sur le haut degré de dispersion des nanormédicaments et leur capacité à libérer le principe actif immédiatement après l’administration et celles fondées sur une libération retardée, contrôlée dans l’espace (accumulation tumorale, délivrance intracellulaire) et le temps (lorsque la cible pharmacologique est atteinte).

Est traitée à titre d’exemple une méthodologie permettant d’évaluer la fraction de molécule active nano-encapsulée après la fabrication et après la dilution dans le sang qui suit l’administration intraveineuse. La molécule anti-cancéreuse cabazitaxel nano-encapsulée dans des nanoparticules de PLA-PEG a été choisie pour cette étude.

Le polydiméthyle siloxane (PDMS), en raison de la rotule due à l’atome d’oxygène dans la chaîne polymérique, a trouvé de nombreuses applications dans des domaines aussi différents que les produits anti-mousse, les fluides hydrauliques ou les fluides isolants électriques. La réticulation des silicones, en modifiant leurs propriétés mécaniques, a encore élargi leur champ d’action (hydrofugation par des revêtements silicone pour les matériaux de construction, utilisation comme tensioactifs, revêtement du bois, de la pâte à papier …). Pour aller encore plus loin, les chercheurs ont développé des matériaux intelligents ou « smart » à base de silicone comme les polymères auto-cicatrisants voire auto-adhésifs en s’inspirant de la nature.

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Le fluor n’est pas réservé à la prévention de la carie dentaire ! L’introduction d’un atome de fluor dans une molécule organique permet de moduler ses propriétés physico-chimiques. Les molécules ou les complexes fluorés interviennent dorénavant dans de nombreux domaines de la médecine : anesthésie, oncologie, dépistage (IRM, échographie)…

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