Nanotechnologies et cancer - Ligue suisse contre le cancer

Nanotechnologies et cancer
Considérées comme une réponse aux défis du XXIe siècle, les nanotechnologies ouvrent des perspectives prometteuses en médecine,
notamment dans le diagnostic et le traitement du cancer. Mais certains
nanomatériaux pourraient eux-mêmes être cancérigènes. La Ligue contre
le cancer suit avec attention l’évolution fulgurante dans ce domaine.
Nanomatériaux et risque
de cancer
Le débat sur les risques des nanotechnologies porte avant tout sur
les produits et les applications qui
libèrent des nanomatériaux de synthèse. Les minuscules particules
non liées peuvent en effet être absorbées par l’organisme, et leurs
effets à long terme sont encore très
mal connus.
Absorption dans l’organisme
Le poumon est la principale porte
d’entrée des nanomatériaux dans
l’organisme. Ceux-ci pénètrent
dans les alvéoles pulmonaires par
la respiration, traversent la barrière
tissulaire hémato-aérienne et arrivent dans la circulation sanguine.
Une petite partie parvient ainsi dans
d’autres organes, comme le foie.
Les nanomatériaux utilisés dans les
produits cosmétiques viennent en
contact avec la peau. Selon les observations faites à ce jour, une peau
intacte constitue une barrière efficace. Mais en cas de blessure ou de
lésion, elle laisse passer les nanoparticules. Enfin, les nanomatériaux contenus dans les denrées
alimentaires peuvent pénétrer dans
l’organisme par le biais du tractus
gastro-intestinal. En l’état actuel
nus. Il importe donc de prendre au
sérieux les observations faites à
ce jour et de les approfondir dans
d’autres études.
des connaissances, leur élimination
par l’intestin semble relativement
efficace.
Des cancers induits par les
nanomatériaux ?
Les nanomatériaux sont-ils cancérigènes, et si oui, dans quelle
mesure ? Actuellement, il est difficile de se prononcer. Certains ont
montré un potentiel cancérigène
lors d’études sur des animaux et
des cultures cellulaires à partir
d’une certaine dose d’exposition.
Les nanotubes de carbone (« carbon
nanotubes ») auraient un effet similaire à l’amiante en raison de leur
forme en aiguille. Le risque pour
la santé dépend des propriétés des
nanomatériaux et doit être évalué
de cas en cas. Quant aux effets à
long terme, ils sont encore mal con-
Peau
Poumon
Estomac/
intestin
Portes d’entrée des nanomatériaux dans
l‘organisme.
Définition
Si les définitions divergent, elles s’accordent généralement sur le fait
que les nanotechnologies utilisent des matériaux de l’ordre de 1 à
100 nanomètres (nm), un nanomètre équivalant à un milliardième de
mètre. Compte tenu de leur petite taille, les nanomatériaux ont des
propriétés physiques et chimiques spécifiques. On trouve déjà une
foule de produits contenant des nanomatériaux de synthèse sur le
marché tels que produits solaires, aliments, peintures résistant aux
éraflures ou textiles repoussant la saleté.
Les nanotechnologies
dans la médecine
du cancer
Les nanotechnologies offrent des
perspectives intéressantes en médecine, notamment dans le domaine
des médicaments, de l’imagerie ou
des implants. La nanomédecine ne
dispose pas encore de définition
uniforme. En 2011, on en comptait
près de 150 sur le marché mondial
ayant au moins une dimension inférieure à 300 nm : médicaments,
vaccins, instruments, etc. Une centaine de produits sont actuellement
testés cliniquement ou le seront
sous peu et de nombreuses applications en sont au stade de la recherche-développement.
Des produits nanothérapeutiques
contre le cancer
Les traitements multimodaux (utilisation de nanomatériaux en association avec les thérapies existantes) et les systèmes théranostiques
(applications nanomédicales combinant plusieurs modes d’action,
p. ex. diagnostic, monitoring et
traitement) joueront très certainement un rôle clé dans la nanomédecine de demain. Faute de recul,
on craint surtout que des nanomatériaux ne subsistent dans
l’organisme. Sur les produits nanothérapeutiques homologués ou en
phase de développement, près de
deux tiers concernent le traitement
du cancer.
Actuellement, les produits chimiothérapeutiques doivent être administrés à haute dose pour que le
médicament atteigne efficacement
sa cible, d’où des effets indésirables sur les cellules saines. Le développement de nanostructures pour
transporter les principes actifs de
façon ciblée vise à atteindre sélectivement les cellules et les organes
malades en épargnant le tissu sain.
Des nanoparticules d’oxydes
de fer polyvalentes
Les nanoparticules d’oxyde de fer
superparamagnétiques (SPION) sont
utilisées comme agent de contraste
dans l’imagerie par résonance magnétique (IRM) pour le diagnostic et
la surveillance des tumeurs. En 2011,
une thérapie basée sur l’emploi de
SPION a été autorisée pour la première fois pour soigner une tumeur
au cerveau. Les particules sont directement injectées dans le tissu tumoral et exposées à un champ magnétique alternatif qui les chauffe. Selon
la température et la durée du traitement, les cellules cancéreuses sont
soit détruites, soit rendues plus sensibles en vue de la chimiothérapie ou
de la radiothérapie qui suivra. Le traitement par hyperthermie est actuellement en développement pour le
cancer de la prostate et du pancréas.
Les SPION sont également utilisées
dans la recherche de médicaments,
par exemple en association avec
des liposomes. Un liposome est une
capsule formée d’une membrane
lipidique entourant une cavité sphérique de 100 à 200 nm de diamètre.
Il peut être rempli avec un médicament et dirigé de manière ciblée vers
les récepteurs présents à la surface
des cellules malades, toute la difficulté étant de délivrer le médicament de façon contrôlée à l’endroit
visé. Des scientifiques helvétiques
cherchent à piloter la libération du
médicament au moyen de SPION intégrées dans le liposome. Celles-ci
sont chauffées à l’aide d’un champ
magnétique externe ; la membrane
lipidique devient alors perméable et
laisse passer le médicament.
Pour en savoir plus
> www.infonano.ch
Site de la Confédération sur le plan d’action Nanomatériaux
synthétiques, avec des informations sur les développements les
plus récents en matière de nanotechnologies
> www.pnr64.ch
Programme national de recherche Opportunités et risques des
nanomatériaux (PNR 64)
> www.liguecancer.ch/nano
Informations de la Ligue suisse contre le cancer sur les nanotechnologies
50 nm
A Liposome d’environ 100 nm, reproduit par
cryo-microscopie électronique. Les nanoparticules magnétiques contenues dans
la membrane lipidique apparaissent sous
forme de petites boules.
B Une reconstruction en 3D montre les
nanoparticules (en violet) et leur agencement dans la membrane lipidique
(© Institut Adolphe Merkle).
Ligue suisse contre le cancer
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3001 Berne
www.liguecancer.ch
Septembre 2013