Laboratoire Matière et Systèmes Complexes

Agents de contraste furtifs pour l’imagerie par résonance magnétique

La nanomédecine est l’application à la médecine des nanotechnologies. Cette nouvelle science s’intéresse en particulier à la fabrication de sondes nanométriques pour l’imagerie et le diagnostic. En imagerie par résonance magnétique (IRM), technique largement développée en clinique, on utilise des particules magnétiques d’oxyde de fer de taille nanométrique pour leur faible toxicité et leur biocompatibilité. Cependant lorsqu’elles sont administrées dans la circulation sanguine, ces sondes sont reconnues par les protéines du plasma dans un processus moléculaire complexe, conduisant à leur accumulation rapide dans l’organe-filtre du système sanguin, le foie. Un défi majeur en nanomédecine est de rendre ces agents de contraste furtifs, c’est-à-dire invisibles aux protéines et cellules du système immunitaire chargé de les éliminer. Car en permettant à des nanomatériaux de circuler plus longtemps, il est alors possible d’imager d’autres organes et d’utiliser ces sondes à d’autres fins, pour des stratégies de thérapies anticancéreuses par exemple.

Une étude récente (RSC Advances 6, 63788 (2016)) menée par deux laboratoires académiques à l’Université René Descartes (paris V) et à l’Université Denis Diderot (Paris VII), et par une société spécialisée dans la synthèse de polymères fonctionnels à Montpellier (SPECIFIC POLYMERS®) a permis de faire un pas important dans la recherche de cette furtivité pour le vivant. Des nano-sondes de nouvelle génération fabriquées à partir de l’assemblage de polymères résistants aux protéines et de nanoparticules d’oxyde de fer ont été injectées à des souris, et leur distribution dans différents organes a été suivie par IRM sur une durée d’une semaine. Cette étude a permis de lever un verrou important, celui de l’attache du polymère à la particule. La technologie choisie utilise des groupements de type acide phosphonique qui ont une forte affinité pour les métaux, et donc ancrent fortement les polymères protecteurs à la particule. Dans ces expériences, il a été montré que les temps de circulation de ces nouvelles sondes sont de l’ordre de 2 heures, c’est-à-dire 50 fois plus longs que ceux obtenus sans polymères (Figure 1). Cette étude permet maintenant d’envisager un ciblage efficace d’autres organes. Elle met aussi en évidence la forte potentialité des polymères à base d’acide phosphonique pour protéger les surfaces métalliques et d’oxyde de contaminants d’origine biologique.

Références :

Delayed hepatic uptake of multi-phosphonic acid poly(ethylene glycol) coated iron oxide measured by real-time magnetic resonance imaging

RSC Adv., 2016,6, 63788

G. Ramniceanu1, B.-T. Doan1, C. Vezignol2, A. Graillot3, C. Loubat3, N. Mignet1* and J.-F. Berret2*

1-Unité des Technologies Chimiques et Biologiques pour la Santé (UTCBS), UMR8258/INSERM U1022 CNRS, Chimie ParisTech, 11 rue Pierre et Marie Curie, 75005 Paris, France.

2-Matière et Systèmes Complexes, UMR 7057 CNRS Université Denis Diderot Paris-VII, Bâtiment Condorcet, 10 rue Alice Domon et Léonie Duquet, 75205 Paris, France

3-Specific Polymers, ZAC Via Domitia, 150 Avenue des Cocardières, 34160 Castries, France