Les découvertes de l'année
Les petites autos du docteur Zhao
Il en sera peut-être fini de la chimiothérapie invasive grâce à ces micelles qui s’ouvrent sur commande pour libérer un médicament dans l’organisme.
par Raphaëlle Derome
Yue Zhao vient de mettre au point une drôle de petite voiture dont les portières s’ouvrent grâce à un signal lumineux. Yue Zhao n’est pas mécanicien, mais chimiste à l’Université de Sherbrooke; et l’automobile qu’il a conçue est une micelle polymère.
Ces petites sphères permettent d’encapsuler un médicament et de le libérer sur demande à l’intérieur du corps humain. «C’est comme si on enfermait le médicament dans un nanovéhicule pour l’empêcher d’interagir avec les cellules saines pendant son voyage dans l’organisme», explique l’inventeur.
Si la chimiothérapie entraîne tellement d’effets secondaires, c’est que les médicaments utilisés sont également toxiques pour les cellules saines. Une fois injectés, ils circulent dans le corps et tuent sans discernement.
La découverte de Yue Zhao va permettre de cibler beaucoup plus efficacement l’action de ces substances.
Il existe toutes sortes de micelles polymères. Certaines s’ouvrent en milieu acide, d’autres réagissent à la chaleur.
Celles conçues par l’équipe de Sherbrooke possèdent la particularité de s’ouvrir à la lumière, ce qui permet de contrôler beaucoup plus efficacement la libération du médicament, prétend le docteur Zhao.
«Comme le médecin règle la source de lumière, il peut libérer le médicament à l’endroit et au moment voulus.» Notamment dans les tissus cancéreux.
Les «petites autos» de Yue Zhao sont faites de «copolymères à deux blocs», deux molécules géantes en forme de chaîne attachées bout à bout.
L’une de ces chaînes, dite «hydrophile», est soluble dans l’eau. L’autre, dite «hydrophobe», ne l’est pas. Quand on les plonge dans l’eau, ces filaments se mettent à valser: les chaînes hydrophobes s’agrègent pour former un cœur compact tandis que les chaînes hydrophiles se dispersent en couronne. De vraies nageuses synchronisées!
Grâce à leur forme unique, les micelles peuvent faire voyager dans l’eau des substances qui ne s’y mélangent pas, comme c’est le cas de nombreux médicaments.
L’équipe du docteur Zhao, dont les résultats de recherche ont été publiés dans le Journal of the American Chemical Society et dans la revue Macromolecules, a réussi à greffer aux polymères une petite molécule photoactive, appelée chromophore.
Lorsqu’il est frappé par un rayon lumineux, le chromophore se brise ou change de forme, ouvrant ainsi la micelle.
Les micelles traditionnelles, faites de molécules beaucoup plus petites que les polymères, se dissocient aussitôt entrées dans l’organisme. «Les polymères, ces enchevêtrements de longues chaînes, sont beaucoup plus stables», précise le docteur Zhao.
Autrement dit, on transporte le mercenaire en fourgon blindé plutôt qu’en décapotable.
Une fois injectés dans l'organisme, ces nanovéhicules circulent partout. Mais ils auront surtout tendance à s’accumuler dans les tissus cancéreux.
«Les vaisseaux sanguins sont en général étanches aux grosses molécules, mais ceux qui irriguent les tumeurs possèdent de nombreux pores», explique Christophe Leroux, titulaire de la Chaire de recherche du Canada en libération contrôlée des médicaments.
Ainsi, à mesure que le médicament passe et repasse devant la tumeur, il y pénètre et finit par quitter la circulation sanguine.
«Après quelques heures, le sang ne contiendra presque plus de nanovéhicules. Ils seront accumulés dans la tumeur», explique le professeur Leroux qui développe lui aussi des micelles polymères.
Une fois les nanovéhicules bien garés dans les tumeurs, il suffit d’activer le chromophore pour les ouvrir.
Pour l’instant, le docteur Zhao utilise des rayons ultraviolets. La prochaine étape, c’est de construire des micelles qui s’ouvrent plutôt sous l’effet de rayons infrarouges.
«Les infrarouges pénètrent plus profondément sous la peau et ils ne sont pas nocifs pour les cellules.»
Reste à trouver un polymère non toxique. Une formalité, selon Yue Zhao: «On connaît déjà plusieurs polymères compatibles avec le corps humain. L’important, c’était de mettre au point la méthode. Le reste n'est qu'une question de temps.»
Participez à notre concours:
Votez pour VOTRE découverte de l'année
par Raphaëlle Derome
Yue Zhao vient de mettre au point une drôle de petite voiture dont les portières s’ouvrent grâce à un signal lumineux. Yue Zhao n’est pas mécanicien, mais chimiste à l’Université de Sherbrooke; et l’automobile qu’il a conçue est une micelle polymère.
Ces petites sphères permettent d’encapsuler un médicament et de le libérer sur demande à l’intérieur du corps humain. «C’est comme si on enfermait le médicament dans un nanovéhicule pour l’empêcher d’interagir avec les cellules saines pendant son voyage dans l’organisme», explique l’inventeur.
Si la chimiothérapie entraîne tellement d’effets secondaires, c’est que les médicaments utilisés sont également toxiques pour les cellules saines. Une fois injectés, ils circulent dans le corps et tuent sans discernement.
La découverte de Yue Zhao va permettre de cibler beaucoup plus efficacement l’action de ces substances.
Il existe toutes sortes de micelles polymères. Certaines s’ouvrent en milieu acide, d’autres réagissent à la chaleur.
Celles conçues par l’équipe de Sherbrooke possèdent la particularité de s’ouvrir à la lumière, ce qui permet de contrôler beaucoup plus efficacement la libération du médicament, prétend le docteur Zhao.
«Comme le médecin règle la source de lumière, il peut libérer le médicament à l’endroit et au moment voulus.» Notamment dans les tissus cancéreux.
Les «petites autos» de Yue Zhao sont faites de «copolymères à deux blocs», deux molécules géantes en forme de chaîne attachées bout à bout.
L’une de ces chaînes, dite «hydrophile», est soluble dans l’eau. L’autre, dite «hydrophobe», ne l’est pas. Quand on les plonge dans l’eau, ces filaments se mettent à valser: les chaînes hydrophobes s’agrègent pour former un cœur compact tandis que les chaînes hydrophiles se dispersent en couronne. De vraies nageuses synchronisées!
Grâce à leur forme unique, les micelles peuvent faire voyager dans l’eau des substances qui ne s’y mélangent pas, comme c’est le cas de nombreux médicaments.
L’équipe du docteur Zhao, dont les résultats de recherche ont été publiés dans le Journal of the American Chemical Society et dans la revue Macromolecules, a réussi à greffer aux polymères une petite molécule photoactive, appelée chromophore.
Lorsqu’il est frappé par un rayon lumineux, le chromophore se brise ou change de forme, ouvrant ainsi la micelle.
Les micelles traditionnelles, faites de molécules beaucoup plus petites que les polymères, se dissocient aussitôt entrées dans l’organisme. «Les polymères, ces enchevêtrements de longues chaînes, sont beaucoup plus stables», précise le docteur Zhao.
Autrement dit, on transporte le mercenaire en fourgon blindé plutôt qu’en décapotable.
Une fois injectés dans l'organisme, ces nanovéhicules circulent partout. Mais ils auront surtout tendance à s’accumuler dans les tissus cancéreux.
«Les vaisseaux sanguins sont en général étanches aux grosses molécules, mais ceux qui irriguent les tumeurs possèdent de nombreux pores», explique Christophe Leroux, titulaire de la Chaire de recherche du Canada en libération contrôlée des médicaments.
Ainsi, à mesure que le médicament passe et repasse devant la tumeur, il y pénètre et finit par quitter la circulation sanguine.
«Après quelques heures, le sang ne contiendra presque plus de nanovéhicules. Ils seront accumulés dans la tumeur», explique le professeur Leroux qui développe lui aussi des micelles polymères.
Une fois les nanovéhicules bien garés dans les tumeurs, il suffit d’activer le chromophore pour les ouvrir.
Pour l’instant, le docteur Zhao utilise des rayons ultraviolets. La prochaine étape, c’est de construire des micelles qui s’ouvrent plutôt sous l’effet de rayons infrarouges.
«Les infrarouges pénètrent plus profondément sous la peau et ils ne sont pas nocifs pour les cellules.»
Reste à trouver un polymère non toxique. Une formalité, selon Yue Zhao: «On connaît déjà plusieurs polymères compatibles avec le corps humain. L’important, c’était de mettre au point la méthode. Le reste n'est qu'une question de temps.»
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