Une étude, dont les résultats intitulés «Protein Delivery System Containing a Nickel-Immobilized Polymer for Multimerization of Affinity-Purified His-Tagged Proteins Enhances Cytosolic Transfer» ont été publiés dans la revue Angewandte Chemie International Edition, a permis, à partir de la création de deux polymères, de fabriquer un 'virus chimique' capable de franchir la double couche de lipides qui délimite les cellules, puis de se désagréger dans le milieu intracellulaire afin d'y libérer des molécules actives.

Cette démarche a été bioinspirée par le mode d'action des virus, qui «ont une aptitude à détourner le fonctionnement des cellules pour les infecter». Dans le cas présent, l'objectif est thérapeutique puisqu'il s'agit de délivrer des molécules à l'intérieur des cellules en franchissant la membrane lipidique qui les protège.

Pour y parvenir, l'étude ici présentée a conçu un assemblage «de 30-40 nanomètres de diamètre» de deux polymères: «le premier polymère (pGi-Ni²⁺) sert de support aux protéines, qui s'y fixent», tandis que «le second polymère (πPEI), récemment breveté, encapsule cet ensemble grâce à ses charges positives qui se lient aux charges négatives du pGi-Ni²⁺».

Les particules obtenues sont alors «capables de reconnaitre la membrane entourant les cellules et de s'y lier» de sorte que «cette liaison active une réponse cellulaire»: en l'occurrence «la nanoparticule est enveloppée par un fragment de membrane et entre dans un compartiment intracellulaire appelé endosome».

A ce moment-là, «alors qu'ils étaient stables à l'extérieur de la cellule, les assemblages sont ébranlés par l'acidité qui règne dans ce nouvel environnement» et la baisse de pH «permet au polymère πPEI de faire éclater l'endosome, ce qui libère son contenu en molécules actives».

Ainsi, grâce à cet assemblage, «suffisamment de protéines actives à l'intérieur des cellules» ont été concentrées «pour obtenir un effet biologique notable». Plus précisément, «en transférant une protéine appelée caspase 3 dans des lignées de cellules cancéreuses», 80 % de mort cellulaire ont été induite.

 
Si «les résultats in vitro sont encourageants, d'autant que ce 'virus chimique' ne devient toxique qu'à une dose dix fois supérieure à celle utilisée dans cette étude» et que «des résultats préliminaires chez la souris ne font pas état de surmortalité», pour l'instant, l'élimination par l'organisme des deux polymères reste «une question ouverte».

A long terme, cette recherche, dont «la prochaine étape consistera à tester ce système de manière approfondie in vivo, chez l'animal», devrait «ouvrir le champ d'application des protéines pharmaceutiques à des cibles intracellulaires et contribuer à la mise au point de médicaments novateurs».