L’article décrit certains des domaines les plus importants pour appliquer la nanotechnologie dans la médicine. A cause des possibilités énormes d’utilisation de la nanotechnologie dans la médicine, l’article ne vise pas à être complètement explicite ou d’englober toutes les catégories d’études. Son objectif principal est de réveiller l’intérêt de la profession médicale pour les applications possibles des nanotechnologies dans la médicine à l’avenir. On doit noter qu’étant donné que les nanotechnologies sont dans une étape de développement initiale, probablement on aura besoin de quelques années pour effectuer les essais cliniques correspondants pour obtenir des résultats d’un contenu riche mais malgré cela nous devons commencer en tant que professionnalistes à tourner notre attention sur elles.
Des objets actuels des études et des applications dans les nanotechnologies sont les points quantiques (des semi-conducteurs aux nano dimensions), les nanotubes de carbone, les fullerènes, les matériaux nanocomposites pour les technologies du plus haut niveau, les nanoparticules métalliques (principalement de métaux nobles – or, argent, platine), les nanoparticules magnétiques (pour le diagnostic en médecine), les nanoparticules de polymères (en tant que porteuses de préparations médicamenteuses pour un traitement orienté) etc.
Définition
Selon l’Agence nationale des nanotechnologies des Etats-Unis la nanotechnologie est :
Des développements technologiques et de recherche scientifique au niveau atomique, moléculaire et macromoléculaire à une échelle approximative de 1 – 100 nanomètres dans le but de donner une vision fondamentale du phénomène et des matériaux avec des dimensions nanoscopiques ainsi que de créer et d’utiliser des structures, des dispositifs et des systèmes qui ont de nouvelles qualités et fonctions à cause de leur dimension petite et moyenne.
Le préfix “nano” dans le mot “nanotechnologie“ veut dire “un milliardième”. Ceci est compris comme un milliardième du mètre c’est à dire un nanomètre. Un objet de la nanotechnologie c’est l’étude et la manipulation de différents matériaux nanométriques.
Dans le développement contemporain de l’humanité les nouvelles technologies entrent dans une étape de changements jamais vues.
Les voies principales pour améliorer la vie et la santé de l’individu sont de modifier les notions et les principes pour la prophylaxie et le traitement et de l’implantation de nouvelles technologies. Nos notions sur les principes suivant lesquelles le monde nanoscopique est organisé et qui le gouvernent, exerceront une grande influence sur des études médicales ce qui mènera à des découvertes inimaginables.
Une nouvelle tendance dans la médicine c’est la nanomédecine. La nanomédecine a pour objet l’implantation de la nanotechnologie dans la médicine par le développement de méthodes spectaculaires de diagnostic et de traitement par l’utilisation de nanomatériaux et de nanotechnologie.
Pour la première fois le terme de nanotechnologie est utilisé en 1959 par le physicien américain connu Richard Feynman. Il montre que les principes de la physique n’interdisent pas que les choses soient gérées atome par atome.
La nanotechnologie est un domaine comparativement nouveau qui est encore dans une étape initiale de développement. Des technologies d’avant-garde qui vont vaincre des maladies difficilement guérissables.
Des médicaments qui découvrent, marquent et détruisent seuls la première cellule cancéreuse apparue dans l’organisme avant qu’elle ne se soit transformée en tumeur.
Des pompes implantées dans le corps humain aux dimensions de molécules qui fournissent les médicaments nécessaires au bon moment et au bon endroit. Des substances qui permettent l’échange d’éléments défectueux d’une cellule déterminée avec une machine microscopique. C’est une part des priorités de longue durée mis en oeuvre dans la stratégie de la nanomédecine de l’Institut médical américain. Les nanotechnologies sont des interventions à un niveau moléculaire. Dans le classement annuel de la revue “Technology review” pour les nouvelles technologies les plus importantes trouve place la découverte du savant américain James Baker de l’Université de Michigan. Il a réussi à développer des nanoparticules qui sont “éduquées” à orienter les médicaments directement vers les cellules cancéreuses. Ces particules (les nanoparticules) sont capables de passer par toutes sortes de barrières, telles que sont les parois des vaisseaux sanguins, de découvrir les cellules défectueuses, de se rattacher à elles et de les engloutir. Des savants anglais sont en train de créer une artère artificielle qui pourra se rétracter et se tendre en mesure avec le rythme cardiaque comme les artères véritables. Actuellement la création est testée par ses créateurs – des savants de l’Hôpital royal. L’artère est conçue d’une combinaison de polymère et de nanomatériaux (ils sont bâtis par des nanoparticules qui sont des objets aux dimensions sous 100 nanomètres.
Un nouveau médicament qui lutte contre le cancer, est aussi créé sur la base de nanomatériaux. Il est développé par des savants de l’Institut technologique à Massachusetts et l’Université de Californie à San Diego. Les spécialistes ont créé un mélange de deux nanomatériaux qui ont été bâtis de particules avec deux dimensions différentes. Les unes trouvaient les cellules cancéreuses et se fixaient sur elles. Ensuite arrivaient les autres qui attaquaient directement les formations malignes. La méthode est organisée de telle sorte que les premières particules servent de repères pour les secondes et leur indiquent l’endroit qui doit être attaqué. Le médicament créé par Baker et son équipe peut même peindre avec une peinture fluorescente les formations malignes dans le but de leur diagnostic plus facile. Une grande part des médicaments qui sont utilisés attaque pratiquement toutes les cellules qui se divisent rapidement dans l’organisme dont font part non seulement les cellules cancéreuses mais aussi de différentes cellules saines.
Dendrimères aux crochets
Dans la base de la technologie qui est développée par Baker est une molécule fortement ramifiée connue en tant que dendrimère. Selon la revue “Technology review” sur sa surface sont disposés des milliers de „crochets“ moléculaires. Sur cinq-six parmi eux le savant américain réussit à rattacher la molécule de l’acide folique et sur les autres – un médicament anticancéreux. La plus grande partie des cellules dans le corps humain a des récepteurs de protéines qui attirent l’acide folique et se lient avec lui. Les cellules cancéreuses ne font pas exception mais avec cette différence que chez elles les récepteurs dont il est question sont d’un nombre considérablement plus élevé et respectivement attirent beaucoup mieux le dendrimère avec l’acide folique et le médicament anticancéreux. Quand la molécule atteint les cellules défectueuses, elles engloutissent l’acide et le médicament en même temps. Baker a réussi à lier les dendrimères aussi avec des molécules qui brillent et sont visibles lors de la résonance nucléaire magnétique ce qui permet un diagnostic précoce de la maladie.
Les nanoparticules en question sont universelles et peuvent pratiquement être utilisées lors du traitement et le diagnostic de toutes sortes de maladies et de pathologies – allant d’un empoisonnement biologique à une arthrite.
Nanorobots
L’une des applications théoriques et en même temps une application futuriste des nanotechnologies dans la médicine sont les nanorobots. Une fois qu’ils sont introduits dans le corps humain ils pourront être utilisés pour corriger ou découvrir de différents tissus défectueux. Les savants croient que les robots miniatures qui se déplacent par l’intermédiaire du sang devraient être avec des dimensions de 0,5 – 3 mm, c’est à dire suffisamment petits pour passer à travers les capillaires.
Ces technologies peuvent être découvertes dans la lutte contre le cancer mais aussi dans le traitement des maladies cardio-vasculaires, des traumatismes et même du vieillissement.
Théoriquement les nanotechnologies sont capables d’assurer à l’homme une immortalité physique car la nanomédicine pourra régénérer infiniment des cellules mourantes.
Conclusion
Actuellement tous les investissements mondiaux dans le domaine des nanotechnologies appartiennent aux Etats Unis. Les autres acteurs principaux sur ce terrain sont l’Union européenne avec environ 15% et le Japon avec 20%. Des études dans le domaine sont effectuées aussi en Russie, en Australie, au Canada, en Chine, en Corée de sud, en Israël, au Singapour et au Taiwan.
Si en l’an 2000 les investissements totaux des pays pour des études semblables représentaient environ 800 millions de dollars, en 2001 ils sont déjà deux fois plus. Mais selon les experts pour qu’elles deviennent une réalité on doit investir dans les nanotechnologies pas moins de 1 trillion de dollars. Le pronostic de l’organisation américaine „Initiative nationale des nanotechnologies“ est que dans 10-15 ans le développement de nanotechnologies permettra de créer une nouvelle branche de l’économie avec un chiffre d’affaire d’environ 15 milliards de dollars et presque 2 millions d’emplois.
Il est compréhensible que après plusieurs années la profession médicale sera totalement différente de celle d’aujourd’hui. Les nanotechnologies non seulement aideront à introduire des changements dans notre profession, mais aussi elles seront une partie des technologies qui assisteront les médecins pratiquants à être au pas avec ces changements et qui pourront les contrôler. Etant donné que les nanotechnologies ne sont pas encore une orientation principale, la plus grande partie des collègues ne se rendent pas compte de leur potentiel. Pour apprécier les avantages de cette technologie la médecine doit pénétrer ses concepts et ses contributions principaux. Ceci veut dire que toute personne exerçant notre profession doit prendre du temps pour s’instruire. La meilleure façon de commencer est de comprendre les définitions des nanotechnologies, de la nano médicine etc. Quelle que soit notre spécialité nous devons nous poser les questions suivantes : Si je pouvais faire cela à un niveau moléculaire comment les choses auraient-elles changé ? En tant que Communauté nous devrons coordonner nos efforts et créer une génération de spécialistes qui comprennent les nanotechnologies.
Nous en tant que profession organisée devons avoir une influence sur la politique sociale concernant les nanotechnologies et d’autres sphères ou études. Notre profession doit donner plus de publicité aux questions soulevées par les nouvelles technologies comme les études sur les cellules souches. La médecine a l’obligation d’entretenir l’information sur ces technologies et sur les profits qu’elles peuvent apporter à la société. L’une des façons pour préparer la profession pour les changements suite aux nouvelles technologies, c’est d’informer les organisations académiques et commerciales sur nos besoins. Pour les participants aux études et au développement de nouvelles technologies le support est très important. Malgré le succès initial, l’introduction des nanotechnologies dans la médicine est dans son étape initiale et il y a beaucoup d’obstacles à surmonter pour leur introduction dans la pratique. L’encouragement des producteurs et des organisation commerciales de proposer des produits de qualité et inoffensifs basés sur ces technologies peut être d’une importance décisive pour les avantages de notre profession. Un vrai challenge pour la médicine c’est la compréhension et l’application de ces technologies de façon à en extraire un profit maximal pour la préservation de la santé publique. Je suis sûre qu’une fois que nos collègues et la société commencent à se rendre compte des avantages des nanotechnologies surtout dans la sphère de la santé publique, il n’y aura pas de problèmes avec la transformation des nanotechnologies en outil principal et important pour l’amélioration de notre profession.
Les nanotechnologies élèveront nos possibilités technologiques jusqu’à des niveaux nouveaux améliorant la santé et notre qualité de vie. En plus notre niveau de vie s’améliorera et des moyens seront attirés vers la profession médicale. Mais dans ce but nous devons créer les conditions nécessaires pour pouvoir plus tard récolter les fruits de notre travail.
Bibliographie:
(1). Nanotechnology definition:National Nanotechnology Iniative.February 2000.link
(2). Dendrimer definition:link
(3). Dendrimer nanocomposites en medicine.Chimica Oggi.May 2002
(4). Les nanorobotes et leur application en medicine :link
Préparé par: mlle Karina Blagoeva