Tumeurs, à l’avenir, les microorobots mous apporteront les médicaments dans le corps
Ils se comportent comme des fluides qui se déformant entrent dans les tissus et sont dirigés en agissant de l’extérieur. Le groupe dirigé par Stefano Palagi les étudie à Sant’anna à Pise, qui pour cette raison vient de gagner un financement européen
Il y a quelques dizaines de micron grands et ils sont des propriétés très déformables qui leur permet de s’adapter à l’environnement dans lequel ils se trouvent et surtout pour se déplacer dans les fissures plus petites que leur diamètre. Parlons des micro-bots développés par un groupe de recherche coordonné par Stefano Palagiprofesseur agrégé de bio-ingénierie à l’Institut Boorobotics de l’école secondaire Sant’anna de Pise.
Ces objets ont été élaborés lors d’un projet financé par le Conseil européen de recherche (European Research Council, ERC), a commencé en 2021 et qui se terminera début 2026. Mais le groupe Palagi vient d’obtenir un financement supplémentaire qui servira à ouvrir un nouveau branche de cette ligne de recherche pour étudier les applications possibles du micro-bot. En particulier, l’objectif est de tester leur capacité à libérer des médicaments dans les tissus tumoraux, généralement très difficiles à pénétrer.
Objectif: libération localisée du médicament
« Les microorobots ont été proposés par la communauté scientifique, pas seulement par nous, comme des moyens possibles de libération localisée de médicaments », explique Palagi Santé. En fait, ce sont de très petits objets qui peuvent être guidés de l’extérieur vers une cible spécifique. Il existe également d’autres systèmes de nanomédecine, conçus pour libérer le médicament uniquement lorsqu’ils rencontrent des cellules spécifiques. Mais, explique Palagi, leur administration a généralement lieu systématiquement et seule une petite partie atteint réellement la cible.
Le but du développement du micro-Bott serait plutôt de permettre l’administration du médicament directement sur le site d’intérêt, ce qui réduit les effets secondaires. Il existe différents types d’entre eux, dit l’enseignant, le tout au moment de l’étude: «Certains sont également à un stade d’expérimentation plus avancé que le nôtre. Souvent, cependant, ce sont des objets qui ont une structure rigide ou des cellules bactériennes modifiées pour être contrôlées par des champs magnétiques externes « .
Inspiré par les cellules du système immunitaire
« Dans notre cas, nous avons essayé de faire une chose différente, en nous inspirant des cellules du système immunitaire, qui se déplacent vers les tissus en se déformant considérablement », poursuit Palagi. En fait, les microrobots développés par le groupe Sant’anna sont des gouttelettes d’une suspension très stable de particules magnétiques, contenues à l’intérieur d’une membrane composée d’une double couche de phospholipides synthétiques, similaires à la membrane cellulaire. Ce dernier a une épaisseur égale à 3-4 ordres de plus grand que le diamètre du microrobot dans son ensemble, qui peut passer de quelques dizaines de microns à un maximum de 100 microns. « En fait, le microorobot se comporte presque comme s’il était complètement liquide », explique Palagi. «En appliquant des champs magnétiques externes, il est possible de le pousser dans une certaine direction. Au lieu de cela, il n’est pas possible de contrôler sa forme, à partir de laquelle l’importance de la déformabilité pour lui permettre de se déplacer à l’intérieur des tissus tumoraux et donc de pouvoir libérer le médicament directement à l’intérieur de la masse solide « .
Perspectives futures
«L’un des objectifs futurs – il poursuit – est de comprendre comment faire varier les champs magnétiques dans le temps afin de mettre le microorobot en condition d’explorer, bien que passivement, c’est-à-dire par le contrôle externe, l’espace pour trouver le interstice qui permettra le mouvement dans la direction souhaitée. Exactement ce que font les cellules du système immunitaire: tester l’environnement environnant pour trouver des hurls qui leur permettent de se déplacer à l’intérieur des tissus « .
Pour le moment, les microrobots n’ont été testés que dans des environnements synthétiques, tandis que l’objectif du nouveau projet est d’évaluer leurs caractéristiques sur de vrais tissus tumoraux par le biais d’expériences in vitro. «Bien sûr, le timing futur dépend des résultats que nous obtiendrons – conclut Palagi – si tout se passe comme espéré dans les expériences in vitro Nous devrons ensuite passer à des études précliniques sur les modèles animaux, puis arriver à des études précliniques chez l’homme. Dans le meilleur des cas, avant d’atteindre les applications cliniques, ils devront passer au moins dix ans « .
