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    Congrès mondial sur les biomatériaux

    Organes synthétiques et nanoparticules thérapeutiques au menu

    La science des biomatériaux est en pleine expansion dans le monde

    La science des biomatériaux est en pleine expansion.
    Photo: iStock La science des biomatériaux est en pleine expansion.

    Des vaisseaux sanguins en polymères qui ressemblent à s’y méprendre à des tissus biologiques, des nanoparticules chargées du matériel génétique nécessaire pour normaliser les cellules cancéreuses du corps. Voilà autant d’avancées scientifiques qui sont présentées au Congrès mondial sur les biomatériaux, qui rassemble cette semaine au Palais des congrès de Montréal plus de 4000 participants venant de plus de 60 pays.

    En pleine expansion, la science des biomatériaux s’intéresse à toute substance ou tout matériau qui se retrouvera en contact avec un tissu biologique du corps humain à des fins thérapeutiques ou diagnostiques. Le grand défi que doivent relever les chercheurs est de concevoir des matériaux capables de déjouer le système immunitaire qui normalement attaque tout nouveau matériau n’appartenant pas au corps.

     

    Une façon d’y arriver consiste à recouvrir le matériau artificiel de protéines, lesquelles interagissent généralement bien avec les globules blancs. Mais il est fastidieux et très coûteux d’obtenir des protéines purifiées. C’est pourquoi les scientifiques ont cherché à concevoir des matériaux synthétiques capables de tromper le système immunitaire.

     

    Polymères et nanoparticules

     

    Les protéines interagissent bien avec les cellules du corps parce qu’elles se composent d’unités, les acides aminés, possédant diverses caractéristiques chimiques. Certaines unités sont hydrophobes (elles n’aiment pas l’eau et la repoussent), d’autres sont hydrophiles (elles ont une affinité pour l’eau), d’autres possèdent une ou plusieurs charges positives, d’autres portent des charges négatives, certaines sont polaires, d’autres sont non polaires, a expliqué au Devoir le président du congrès (WBC2016-Montréal), Paul Santerre, qui est aussi directeur de la recherche de l’Institut Techna de l’University Hospital Network de l’Université de Toronto.

     

    « Les polymères sont des matériaux qui nous permettent d’obtenir aussi une diversité chimique, explique-t-il. Au lieu de synthétiser des acides aminés et de les purifier, on peut commander dans un catalogue des monomères synthétiques ayant différentes caractéristiques chimiques. Puis, on les assemble pour former un polymère qui ressemblera à une protéine naturelle. On peut ainsi créer des matériaux à bas coût qui induiront chez les globules blancs du système immunitaire une réaction positive. Lorsque le chirurgien, qui procède à un pontage cardiaque, coupera le vaisseau et insérera le greffon vasculaire conçu avec ce polymère, les globules blancs qui arriveront sur les lieux croiront reconnaître des protéines bénéfiques, et ils entameront le processus de réparation naturelle du tissu en appelant d’autres cellules et en sécrétant des facteurs de croissance, au lieu de lancer une réaction d’inflammation dans le but de détruire l’intrus. »

     

    La chimiothérapie traditionnelle consiste à injecter aux patients cancéreux des médicaments qui, on l’espère, iront tuer les cellules cancéreuses. Maintenant, on s’applique à concevoir des particules manométriques qui sauront reconnaître le tissu cancéreux et qui déchargeront sur ce tissu uniquement les médicaments anticancéreux qu’elles transportent. On envisage aussi d’insérer dans des nanoparticules le matériel génétique nécessaire pour corriger les gènes des cellules cancéreuses afin qu’elles redeviennent normales.

     

    Modèles d’organes humains

     

    « Si on veut permettre à un nouveau médicament d’être offert aux patients, la démarche peut coûter jusqu’à 1 milliard de dollars », a fait remarquer le spécialiste. Or, des chercheurs ont conçu des modèles du corps humain peu coûteux permettant de tester plusieurs molécules avant de passer chez l’humain.

     

    Pour ce faire, ils déposent un prélèvement de tissu malade d’un patient sur une matrice faite d’un biomatériau de polymère, ce qui permet de « recréer le tissu malade humain complet, y compris toutes les cellules associées et les protéines qui les maintiennent ensemble, et ce, en trois dimensions ».

     

    « On recrée ainsi la maladie du patient non pas dans un animal mais dans un petit système biologique peu cher. On peut ainsi disposer d’un millier de ces petits systèmes et tester un millier de molécules, ce qui nous permettra de choisir le médicament qui sera le plus efficace sur ce type particulier de cancer. Car on sait aujourd’hui que chaque individu développe un cancer qui lui est propre et qu’il nous faut personnaliser les traitements », a souligné M. Santerre.













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