Introduction

Le mucus tapisse les poumons, l’estomac, les intestins et les yeux, les protégeant des agents pathogènes et des irritants en les emprisonnant dans une membrane visqueuse. Cependant, cette protection peut également empêcher certains traitements médicamenteux d’atteindre leur cible.

Une innovation inattendue

Il est peu probable que vous imaginiez des robots miniatures dans le mucus, mais ces robots pourraient résoudre le problème de la livraison de certains médicaments aux endroits cibles. En attachant une molécule de médicament à une nanoparticule, il devient plus facile de traverser la barrière muqueuse, ou d’utiliser des composés qui aident à liquéfier le mucus.

Technologies intégrées

C’est ainsi que le Dr. Chimie, chercheur à l’Institut de bioingénierie de Catalogne et à l’Institut des sciences et technologies de Barcelone, avec ses collègues de l’American Chemical Society, ont combiné ces stratégies. Ils ont créé des robots nanométriques propulsés par du peroxyde d’hydrogène qui décompose le mucus.

Les résultats, publiés dans la revue ACS Nano le 17 juillet, montrent que ces « robots mucolytiques » miniatures propulsés par des enzymes peuvent se déplacer à travers la couche défensive visqueuse, et potentiellement délivrer des médicaments plus efficacement.


Conception des robots

Pour construire ces robots nanométriques, les chercheurs ont attaché des enzymes de catalase à des particules de silice poreuses. La catalase est une enzyme antioxydante qui décompose le peroxyde d’hydrogène en eau et en oxygène.

Les pores de ces particules peuvent être remplis de molécules de médicament, les aidant ainsi à s’infiltrer à travers les défenses muqueuses. Les tests préliminaires ont montré que les enzymes de catalase propulsent les robots en utilisant le peroxyde d’hydrogène comme carburant, le transformant en oxygène et en eau.

Tests en laboratoire

Ensuite, l’équipe a construit un modèle de couche muqueuse intestinale en utilisant des cellules intestinales humaines cultivées en laboratoire. Les robots ont traversé la couche de mucus du modèle en 15 minutes sans endommager significativement les cellules en dessous.

Étant donné que le mucus est généralement nettoyé et renouvelé toutes les 10 minutes à 4,5 heures, ce délai rapide empêche les robots d’être piégés ou éliminés par la couche de mucus.

Résultats prometteurs

Des tests supplémentaires sur le côlon de souris ont confirmé ces résultats, montrant que les robots nanométriques ne causent pas de dommages aux cellules ou aux tissus lorsqu’ils traversent la couche visqueuse. Les chercheurs, selon le site Eurekalert, pensent que leurs robots mucolytiques sont des candidats prometteurs pour les systèmes de livraison de médicaments, en particulier dans les zones où la barrière du mucus pose un obstacle.

Perspective

Cette avancée dans la nanotechnologie pourrait révolutionner la manière dont les médicaments sont administrés dans des parties difficiles d’accès du corps humain, en apportant des solutions innovantes et plus efficaces pour le traitement de diverses maladies.