Laboratoire Matière et Systèmes Complexes

MSC : Michaël Lévy, Nathalie Luciani, Achraf Al Faraj, Martin Devaud, Claire Wilhelm, Florence Gazeau

English translation of:

Dès lors que l’on injecte des nanoparticules inorganiques dans l’organisme se pose la question de leur devenir à long terme. Cette question rejoint la problématique très générale de la toxicité des nanomatériaux qui peuvent s’intégrer de différentes manières dans les tissus vivants. Si les réactions à court terme du milieu biologique sont souvent étudiées, on connaît mal la manière dont l’organisme se charge à long terme des nanoparticules inorganiques qui ne sont pas éliminées et sont concentrées dans différentes cellules spécialisées comme les macrophages. Le devenir des nano-objets est lié d’une part, à la nature du matériau lui-même et à ces produits de dégradation, et d’autre part, à sa formulation, c’est-à-dire à sa taille, son architecture et son enrobage. En terme de matériaux, les nanocristaux d’oxyde de fer bénéficient d’un statut privilégié car le fer, sous différentes formes, est réputé assimilable par l’organisme via un processus physiologique finement régulé. Néanmoins, malgré leur utilisation clinique comme agent de contraste pour l’IRM, les mécanismes précis de dégradation et de transformation n’ont pas été mis en évidence On ne sait pas non plus comment les propriétés physiques des nanoparticules, utiles pour les applications médicales (imagerie, hyperthermie, guidage magnétique) évoluent au cours de ces transformations. Enfin, il peut y avoir interférence entre les pathologies que l’on cherche à diagnostiquer (par exemple une réaction inflammatoire impliquant un afflux de macrophages) et l’effet à long terme de l’agent de contraste lui-même (le métabolisme du fer pouvant être modifié par l’inflammation). Pour mieux comprendre le devenir in vivo des nanoparticules d’oxyde de fer, nous proposons une approche originale combinant des analyses biologiques (biodistribution aux échelles tissulaires et intracellulaires, transfert intercellulaire, modification du métabolisme du fer…) à un suivi des propriétés physiques des nanoparticules et de leurs produits de dégradation (modifications des propriétés morphologiques, cristallographiques et magnétiques des nanoparticules).