Une étude, dont les résultats intitulés «Biosynthesis of magnetic nanoparticles from nano-degradation products revealed in human stem cells» ont été publiés dans la revue PNAS, a permis de mettre en évidence une dégradation importante des nanoparticules magnétiques au sein des cellules souches, suivie dans certains cas par une 're-magnétisation' des cellules, un phénomène qui «est le signe d’une biosynthèse de nouvelles nanoparticules magnétiques, à partir du fer libéré dans le milieu intracellulaire par la dégradation des premières nanoparticules».

Rappelons tout d'abord que «les nanoparticules magnétiques sont aujourd’hui au cœur de la nanomédecine: elles servent d'agents de diagnostic en imagerie, d'agents thermiques anti-cancéreux, d’agents de ciblage de médicaments, ou encore d’agents pour l’ingénierie tissulaire». Cependant, «la question de leur devenir dans les cellules, après accomplissement de leur mission thérapeutique», restait à éclaircir.

Afin de «suivre le parcours de ces nanoparticules dans la cellule», une approche originale de nanomagnétisme en milieu vivant a été mise au point: en premier lieu, in vitro, des nanoparticules magnétiques ont été incorporées «dans des cellules souches humaines». Ensuite, elles ont pu «se différencier et se développer sur un mois», en vue «de les observer dans l'environnement intracellulaire sur le long terme et suivre leurs transformations».

L'observation de 'l'empreinte magnétique' de ces nanoparticules au sein des cellules, a alors fait apparaître «qu'elles commençaient par être détruites (l'aimantation des cellules diminue), ce qui libère du fer dans l'environnement intracellulaire» et que, par la suite, «ce fer 'libre' peut soit être stocké sous forme non magnétique dans la ferritine, la protéine responsable du stockage du fer, soit servir de base à la biosynthèse de nouvelles nanoparticules magnétiques, au sein même de la cellule».

Au bout du compte, ce phénomène de biosynthèse, connu chez certaines bactéries, «n'avait jamais été mise en évidence dans des cellules de mammifères». Il «pourrait pourtant expliquer la présence de cristaux magnétiques chez l'homme, observés dans les cellules de divers organes, en particulier le cerveau».

En outre, ce stockage du fer sous forme magnétique pourrait «être une façon pour la cellule de se 'détoxifier' sur le long terme en cas d'excès de fer» et, d'autre part, «du point de vue de la nanomédecine», cette biosynthèse peut ouvrir la voie à un «marquage magnétique purement biologique des cellules».