Abstrait

Maladies infectieuses 2015 : Les stratégies de délivrance de peptides antimicrobiens basées sur la nanotechnologie pour traiter les maladies infectieuses - Groo Anne-Claire - Université d'Angers

 Groo Anne-Claire 1 , Matougui Nada 1 , Umerska Anita 1 , Håkansson Joakim 2 , Cassissa Viviane 3 , Bysell Helena 4 , Joly Guillou Marie-Laure 3 et Saulnier Patrick 1, 3 

En raison du problème croissant de la résistance aux antibiotiques traditionnels, les peptides antimicrobiens (PAM) ont un énorme potentiel en tant que nouveaux agents thérapeutiques contre les maladies infectieuses car ils sont moins susceptibles d'induire une résistance en raison de leurs mécanismes d'action rapides et non spécifiques. Les stratégies de distribution basées sur la nanotechnologie ont le potentiel d'améliorer l'efficacité et la stabilité des PAM dans le développement clinique. De plus, les nanotransporteurs sont particulièrement prometteurs pour la distribution de peptides, les stratégies de libération contrôlée et les technologies contre la dégradation protéolytique des peptides. La polymyxine B est un peptide antimicrobien bien connu et a été utilisée comme peptide modèle dans notre étude. Les nanocapsules lipidiques (LNC) sont une nouvelle génération de nanotransporteurs biomimétiques et ont été utilisées pour délivrer le peptide. Le but de la présente étude était de produire les LNC avec une activité antibactérienne. Nous avons développé des micelles inverses chargées de peptides et incorporées dans les LNC par un processus d'inversion de phase. Afin d'évaluer l'activité antimicrobienne, la concentration minimale inhibitrice (CMI) a été déterminée via une méthode de microdilution en bouillon. L'activité de la solution de polymyxine B et des LNC chargés de polymyxine B a été étudiée contre les souches bactériennes Gram-négatives suivantes : Pseudomonas aeruginosa (souches de référence), Pseudomonas aeruginosa (souches cliniques), Escherichia coli (souches de référence), Acinetobacter baumannii AYE (souches de référence). La polymyxine B a été efficacement encapsulée dans des LNC à l'aide de micelles inverses et l'activité antimicrobienne était intacte. L'étude montre que les LNC sont un excellent candidat pour délivrer des AMP. La nanotechnologie (ou « nanotech ») est la manipulation de la matière à l'échelle atomique, moléculaire et supramoléculaire. La description la plus ancienne et la plus répandue de la nanotechnologie mentionnait l'objectif technologique particulier de manipuler avec précision les atomes et les molécules pour la fabrication de produits à l'échelle macroscopique, également mentionnée aujourd'hui sous le nom de nanotechnologie moléculaire. Une description plus générale de la nanotechnologie a ensuite été établie par la National Nanotechnology Initiative, qui définit la nanotechnologie comme la manipulation de la matière avec un minimum d'une dimension de 1 à 100 nanomètres. Cette définition reflète le fait réel que les effets de la mécanique quantique sont importants à cette échelle du royaume quantique, puis la définition est passée d'un objectif technologique sélectionné à une catégorie d'enquête incluant tous les types de recherche et de technologies qui affectent les propriétés spéciales de la matière qui se produisent en dessous du seuil de taille donné. Il est donc courant de déterminer le pluriel « nanotechnologies » également comme « technologies à l'échelle nanométrique » pour interroger le large éventail de recherches et d'applications dont le trait commun est la taille. La nanotechnologie telle que définie par la taille est en fait très large, incluant des domaines scientifiques aussi divers que la science des surfaces, la chimie, la biologie, la physique des semi-conducteurs, le stockage d'énergie, la microfabrication, l'ingénierie moléculaire, etc.Les recherches et applications associées sont tout aussi diverses, allant des extensions de la physique des dispositifs classiques à des approches entièrement nouvelles basées sur l'auto-assemblage moléculaire, du développement de nouveaux matériaux avec des dimensions à l'échelle nanométrique au contrôle direct de la matière à l'échelle atomique. Les scientifiques débattent actuellement des implications à long terme de la nanotechnologie. En 1960, l'ingénieur égyptien Mohamed Atalla et l'ingénieur coréen Dawon Kahng ont fabriqué aux Bell Labs le premier MOSFET (transistor à effet de champ métal-oxyde-semiconducteur) avec une épaisseur d'oxyde de grille de 100 nm et une longueur de grille de 20 µm. En 1962, Atalla et Kahng ont fabriqué un transistor à jonction métal-semiconducteur (jonction M-S) à base de nanocouches qui utilisait des films minces d'or (Au) d'une épaisseur de 10 nm. Le terme « nanotechnologie » a été utilisé pour la première fois par Norio Taniguchi en 1974, bien qu'il n'ait pas été largement connu. Inspiré par les concepts de Feynman, K. Eric Drexler a utilisé le terme « nanotechnologie » dans son livre de 1986 Engines of Creation: the approaching Era of Nanotechnology, qui proposait l'idée d'un « assembleur » à l'échelle nanométrique capable de construire une réplique de lui-même et d'autres éléments de complexité arbitraire avec contrôle atomique. Également en 1986, Drexler a cofondé le Foresight Institute (auquel il n'est pas affilié) pour aider à accroître la sensibilisation et la compréhension du public aux concepts et aux implications de la nanotechnologie. L'émergence de la nanotechnologie en tant que domaine dans les années 1980 s'est produite grâce à la convergence des travaux théoriques et publics de Drexler, qui ont développé et popularisé un cadre conceptuel pour la nanotechnologie, et des avancées expérimentales à haute visibilité qui ont attiré une attention supplémentaire à grande échelle sur les perspectives du contrôle atomique de la matière. Depuis le pic de popularité des années 1980, la majeure partie de la nanotechnologie a impliqué l'étude de plusieurs approches pour fabriquer des dispositifs mécaniques à partir d'un petit nombre d'atomes. Dans les années 1980, deux avancées majeures ont déclenché l'expansion de la nanotechnologie dans l'ère moderne. En 1987, Bijan Davari a dirigé une équipe de recherche d'IBM qui a démontré le premier MOSFET avec une épaisseur d'oxyde de grille de 10 nm, en utilisant la technologie de grille en tungstène. Les MOSFET multi-grilles ont permis une mise à l'échelle inférieure à 20 nm de longueur de grille, en commençant par le FinFET (transistor à effet de champ à ailettes), un MOSFET tridimensionnel, non planaire, à double grille. Le FinFET est né des recherches de Digh Hisamoto au laboratoire central d'Hitachi en 1989. À l'UC Berkeley, les dispositifs FinFET ont été fabriqués par un groupe composé de Hisamoto aux côtés de Chenming Hu de TSMC et d'autres chercheurs internationaux, dont Tsu-Jae King Liu, Jeffrey Bokor, Hideki Takeuchi, K. Asano, Jakub Kedziersk, Xuejue Huang, Leland Chang, Nick Lindert, Shibly Ahmed et Cyrus Tabery. L'équipe a fabriqué des dispositifs FinFET jusqu'à un processus de 17 nm en 1998, puis de 15 nm en 2001. En 2002, une équipe comprenant Yu, Chang, Ahmed, Hu, Liu, Bokor et Tabery a fabriqué un dispositif FinFET de 10 nm. Au début des années 2000,Le secteur a suscité une attention scientifique, politique et commerciale accrue qui a conduit à la fois à la controverse et au progrès. Des controverses ont émergé concernant les définitions et les implications potentielles des nanotechnologies, illustrées par le rapport de la Royal Society sur la nanotechnologie. Des défis ont été soulevés concernant la faisabilité des applications envisagées par les partisans de la nanotechnologie moléculaire, qui ont culminé lors d'un débat entre Drexler et Smalley en 2001 et 2003. Biographie Groo Anne-Claire a étudié la pharmacie à l'université de Reims en France, puis la formulation de systèmes colloïdaux à l'université Paris XI en France. Elle a obtenu son doctorat en sciences pharmaceutiques de l'université d'Angers, en France, se spécialisant dans l'optimisation des nanotransporteurs pour l'administration orale en 2013. Ses principaux intérêts de recherche au cours de sa thèse sont le développement et l'évaluation de nanoparticules de médicaments anticancéreux, pour traverser la couche de mucus et pour améliorer la biodisponibilité orale. Elle est chercheuse post-doctorante et développe des nanotransporteurs pour encapsuler des peptides antimicrobiens pour traiter les maladies infectieuses bactériennes. ac.g@hotmail.fr