II- Dans la médecine

1/ Presentation

La nanomédecine consiste à la création, la synthèse ou l‘utilisation d’objets ou de pratiques, n’existant qu’à l’échelle du nano, de manière à progresser dans la connaissance des différentes maladies afin de faciliter leur diagnostic et leur traitement. Ce qu’il faut savoir, c’est que les propriétés des matériaux et des phénomènes que l’on retrouvent à l’échelle du nano leur sont propres.

Dans le cadre de la médecine régénératrice et de la nanomédecine, la thérapie génique pourrait être appliquée de façon générale à toute méthode ayant pour but de guérir une mauvaise expression d’un gène qui provoque l’apparition de maladies. Elle pourrait regrouper le remplacement  d’un gène non fonctionnel par un fonctionnel à un emplacement non spécifique du génome, le remplacement par recombinaison homologue d’un gène défectueux, et par un processus de mutation inverse sélective ou par modification de la régulation d’un gène donné permettrait la réparation d’un gène défectueux. De plus certaines technologies sont particulièrement intéressantes, par exemple l’idée du développement d’un système de transport de gènes qui repose sur les bases de la nanomédecine avec l’application de nouvelles méthodes d’imageries afin de surveiller le transfert des gènes et les réponses du système immunitaire.

2/ Guérir le cancer et les autres maladies

De nos jours, le cancer est une des causes principales de mortalité dans les pays développés. C’est une maladie très complexe due à une dégénérescence génétique et à l’accumulation de multiples modifications moléculaires. Les traitements se limitent à la chirurgie (extraction des tumeurs les plus volumineuses, mais on ne peut éradiquer toutes les tumeurs avec cette méthode), à la chimiothérapie (tue les cellules présentant un taux de multiplication élevé, dont des cellules saines provoquant alors des effets secondaires) ou à l’irradiation des tumeurs (radiothérapie, celle-ci détruit le matériel génétique des cellules cancéreuses, cette fois encore cette action affecte aussi les cellules saines).

Cette pathologie meurtrière est caractérisée par l’apparition de multiples tumeurs malignes qui sont dues à des mutations d’une cellule initialement saine. La formation d’une tumeur se traduit par une dégénérescence du cycle cellulaire, par son non respect des critères de mortalités cellulaire.

Dans la plupart des cas, la mort n’est pas due à la tumeur primitive, mais à l’apparition des métastases qui entrainent une généralisation des cellules cancéreuses dans l’organisme. Pour que ce processus ait lieu, la tumeur primitive a besoin de nutriment et d’oxygène apportés par la création de vaisseaux sanguins : c’est l’angiogenèse.

Il y a moins de dix ans des scientifiques américains ont démontré sur des souris que les nanoparticules d’or permettent d’aider les rayons X à éliminer avec plus d’efficacité les cellules cancéreuses. Ils ont pour but de l’appliquer à l’homme. Ils ont remarqué que les nanoparticules d’or seules n’ont aucun effet sur celles-ci, que les rayons X seuls ne font que ralentir le développement de ces cellules alors que combinés, ces deux agents permettent une éradication du cancer. Les chercheurs ont remarqué qu’après ce « double traitement » 86% des souris étaient en vie contre 20% avec le traitement aux rayons X et 0% pour les nanoparticules d’or.

 

Aujourd'hui celles-ci sont utilisées dans d'autre domaines tel que le dépistage. En effet en octobre 2012 des chercheurs britanniques ont mis au point un nouveau test de dépistage à base de nanoparticules d'or. Celui-ci permet de voir à l’œil nu les premier stade d'une infection ou d'une maladie comme le VIH ou le cancer de la prostate offrant ainsi de meilleure chance de guérison. Il permet d'analyser les marqueurs biologiques contenus dans le sang du patient en se colorant en bleu à leur contact et en devenant rouge en leur absence. De plus c'est un test qui ne coûte pas cher car il est 10 fois plus sensible que les autres et qui ne demande pas d’équipement coûteux car conçu sur des support plastique jetable. Par contre ce test répond par oui ou non et ne dit pas précisément combien il y a de marqueurs dans le sang seulement si ils sont présent même s'ils sont très peu nombreux. Les inventeurs veulent valider leur méthode en la testant à grande échelle dans les pays du tiers monde.


3/ Les nanorobots

Grâce à la solidité, à la petite taille et surtout à la conductivité des nanotubes de carbones, il est désormais envisageable de produire des nanorobots aidant la médecine en s’infiltrant directement dans le corps du patient. Ces être mécaniques (10 fois plus petit qu’une cellule) ouvrent, pour les médecin, de nouveaux traitements thérapeutiques. En effet, des nanorobots permettant le nettoyage de cholestérol ou encore la destruction de virus sont très attendus par les médecins. 

Aujourd’hui, les chercheurs tentent de réaliser des nanosondes permettant d’effectuer des opérations chirurgicales directement à l’intérieur du patient. Pour cela, ces sondes communiqueraient avec des ordinateurs et elles seraient capables de sonder les cellules afin de rechercher d’éventuelles maladies. La médecine franchit un cap en dévoilant des nanorobots permettant de transporter une séquence ADN à l’intérieur d’un noyau d’une cellule infectée.  

  

Prototype d'une nanosonde et de ses capacités

Malheureusement, ces nanotechnologies peuvent présenter, pour l’homme et les mammifères, des risques sur un domaine biologique car un organisme vivant n’est pas insensible même à la plus petite propriété chimique que portent ces nanorobots.
De plus, à haute température, des nanoparticules plus ou moins toxiques pourraient se trouver vaporisées dans l’organisme. Ces particules pourraient alors être inhalées et donc se retrouver dans les bronches ou les poumons ce qui n’exclut pas la possibilité d’apparition de maladies respiratoires liées à ces particules. Des expériences ont été faites et une récente étude menée par le professeur Günter Oberdöster a démontré la nocivité de ces particules sur des rats. Après avoir inhalé durant 15 minutes des nanoparticules, semblables à celles que pourraient relâcher les nanorobots dans notre organisme, la majorité de ces rats sont mort à cause de dommages sévères aux poumons.   

Un second problème perçu est la présence éventuelle des nanorobots dans le corps humain. Effectivement, ces robots aux missions thérapeutiques devraient pouvoir communiquer entre eux. De ce fait, ces nanorobots constitueraient une sorte de « cerveau artificiel ». Les liaisons neuronales pourraient alors être multipliées permettant l’accroissement intellectuel de l’homme. De plus, que deviendrait le système immunitaire si ces nanorobots s’occupent de l’organisme sans que l’organisme s’en rende compte ? Et si, à la suite d’une défaillance technique, les nanorobots se détournaient de leurs missions initiales et s’attaquaient au corps humain ? Le système immunitaire ne les percevant pas n’aurait aucun moyen d’obstruer ces actions meurtrières.

Ces nanorobots sont une grande avancée pour les chercheurs, mais de nombreux problèmes leur sont liés.

 



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