La pulvérisation de nanoparticules d’or pourrait potentiellement traiter les maladies cardiaques, selon des recherches menées à l’Université d’Ottawa

La pulvérisation de nanoparticules d’or et de peptides sur un cœur endommagé pourrait-elle permettre de le réparer sur place selon une approche à effraction minimale?

Des recherches de pointe menées par les Drs Emilio Alarcon et Erik Suuronen, professeurs agrégés à la Faculté de médecine de l’Université d’Ottawa, suggèrent qu’une technologie de pulvérisation utilisant des nanoparticules sur mesure de l’un des métaux les plus précieux au monde offre un énorme potentiel thérapeutique et pourrait éventuellement contribuer à sauver de nombreuses vies. Les maladies cardiovasculaires sont la principale cause de décès dans le monde, faisant près de 18 millions de victimes chaque année.

Dans un article récemment publié en ligne dans ACS Nanonorth_eastlien externe, une revue à comité de lecture qui a mis en évidence ces récents travaux de recherche sur sa couverture supplémentaire, le Dr Alarcon et son équipe de chercheurs suggèrent que cette approche pourrait un jour être utilisée conjointement avec les pontages coronariens. Il s’agit du type de chirurgie cardiaque le plus courant.

Le traitement mis à l’essai par les chercheurs – qui ont été pulvérisées sur le cœur de souris de laboratoire – utilise de très faibles concentrations de particules d’or modifiées par des peptides et créées en laboratoire. À partir de la buse d’un appareil de pulvérisation miniaturisé, le matériau peut être appliqué uniformément sur la surface d’un cœur en quelques secondes.

Il a été démontré que les nanoparticules d’or ont des propriétés inhabituelles et sont très réactives chimiquement. Depuis des années, les chercheurs utilisent des nanoparticules d’or (si minuscules qu’elles sont indétectables à l’œil nu) dans une grande variété de technologies, à tel point qu’elles sont devenues un domaine d’intérêt majeur pour la recherche.

Dans le cas qui nous intéresse, les nanoparticules d’or modifiées avec des peptides (une courte chaîne d’acides aminés) ont été pulvérisées sur le cœur de souris de laboratoire. Les chercheurs ont constaté que le traitement par pulvérisation a non seulement entraîné une augmentation de la fonction cardiaque et de la conductivité électrique du cœur, mais qu’il n’y a eu aucune infiltration hors cible de ces minuscules particules d’or dans les autres organes.

« C’est là toute la beauté de cette approche. On pulvérise, puis on attend quelques semaines, et les souris se portent très bien par rapport aux souris témoins », explique le Dr Alarcon, qui est membre du Département de biochimie, microbiologie et immunologie de la Faculté de médecine, également directeur du Laboratoire de chimie et d’ingénierie des bionanomatériaux de l’Institut de cardiologie de l’Université d’Ottawa.

Selon le Dr Alarcon, les données suggèrent non seulement que l’action thérapeutique de la pulvérisation de nanoparticules est très efficace, mais aussi que son application est beaucoup plus simple que d’autres approches régénératives pour traiter un cœur infarci.

Au début, l’amélioration observée de la fonction cardiaque et de la propagation des signaux électriques dans le cœur des souris testées était à peine croyable pour l’équipe. Mais des expériences répétées ont produit les mêmes résultats positifs, selon le Dr Alarcon.

Afin de valider ces découvertes prometteuses constatées pour l’instant sur des souris, l’équipe cherche maintenant à adapter cette technologie à des procédures à effraction minimale qui accéléreront les tests sur des modèles animaux de grande taille, comme les lapins et les cochons.

Le Dr Alarcon a fait l’éloge de l’environnement de recherche de l’Université d’Ottawa et de l’Institut de cardiologie, affirmant que la liberté d’explorer est primordiale. « Lorsque vous bénéficiez d’un environnement dans lequel vous pouvez faire des erreurs et les corriger, cela favorise grandement les découvertes », dit-il.

L’équipe interdisciplinaire ayant participé à la rédaction de l’article comprenait des chercheurs de l’Université d’Ottawa et de l’Université de Talca, au Chili. Une partie du travail a été financée par le fonds Nouvelles frontières en recherche du gouvernement du Canada, qui a été lancé en 2018 et qui soutient des recherches transformatrices à haut risque et à haut rendement menées par des chercheurs canadiens travaillant avec des partenaires locaux et internationaux.