Une étude, dont les résultats intitulés «Mesoporous Silica Nanoparticles as pH-Responsive Carrier for the Immune-Activating Drug Resiquimod Enhance the Local Immune Response in Mice» ont été publiés dans la revue ACS Nano, a permis d'augmenter significativement l’efficacité et la précision des immunothérapies grâce à des nanoparticules de silice.

Relevons tout d'abord que les immunothérapies, de plus en plus utilisées pour lutter contre le cancer, «visent à stimuler le système immunitaire pour qu’il se défende en détruisant les cellules tumorales». Comme ces traitements, qui «s’avèrent souvent efficaces», peuvent générer des effets secondaires difficiles à supporter en raison de «leur impact important sur l’organisme», l'étude ici présentée a mis au point, pour augmenter leur précision et limiter leurs effets secondaires indésirables, «des nanoparticules de silice qui, équipées d’un dispositif d’ouverture très précis, transportent le médicament dont elles ont la charge exactement là où il doit agir».

Concrètement, «en médecine, les nanoparticules servent à encapsuler un médicament afin de le protéger : leur nanotaille leur permet d’être avalées par les cellules dendritiques, qui constituent la première ligne de défense de l’organisme», car ces cellules dendritiques ont «pour fonction de phagocyter les éléments étrangers pour les amener dans les ganglions lymphatiques et déclencher la réponse immunitaire». Grâce à ce mécanisme, on peut «faire transporter par ces cellules un médicament inséré dans des nanoparticules, qui parvient ainsi directement dans les ganglions lymphatiques, où l’on désire initier la réponse immunitaire».

Notons ici que «les nanoparticules médicales sont en général composées de polymères ou de lipides». Cependant, du fait que «la solubilité de la substance qui doit être transportée peut s’avérer incompatible avec les caractéristiques propres des nanoparticules», il est alors impossible «de charger les particules avec le médicament». Pour résoudre ce problème, les scientifiques se sont «tournés vers la silice, un minéral naturellement présent dans l’environnement».

Dans ce contexte, cette étude a utilisé en plus des nanoparticules de silice, qui «se présentent comme de petites éponges dont les cavités peuvent être facilement remplies, et dont les propriétés peuvent être modifiées pour mieux s’adapter à celles du produit», un médicament anti-tumoral qui avait déjà été testé avec d’autres particules, mais qui s’en «échappait trop rapidement».

En outre, pour améliorer encore les performances des nanoparticules, «une sorte de couvercle qui, en fermant les cavités chargées de médicament, évite que celui-ci ne s’échappe au cours du transport» a été ajouté: ce couvercle réagit en fonction du pH de son environnement de sorte que «quand les particules sont en circulation dans le sang, dont le pH (autour de 7,40) est faiblement basique, le couvercle reste fermement en place» et que, une fois avalées par les cellules dendritiques, «les particules se trouvent dans des vésicules à l’intérieur de la cellule dont le pH est lui acide», ce qui descelle le couvercle et répand le médicament.

Par ailleurs, alors que «certains médicaments stimulent le système immunitaire de manière extrêmement forte, mais disparaissent en quelques heures, appelant à l’administration répétée de fortes doses», il est apparu qu'avec ces nanoparticules, «le médicament peut faire effet jusqu’à six fois plus longtemps, ce qui permet d’envisager l’administration de doses plus faibles et plus facilement supportables».

Au bout du compte, «au-delà des traitements contre le cancer, ces véhicules microscopiques pourraient en principe être utilisés pour délivrer d’autres médicaments au cœur même de notre système immunitaire, ouvrant la voie à des stratégies thérapeutiques ou préventives entièrement nouvelles».