Une dose optimale en tout temps: un défi de la médecine
L'un des principaux moyens de traiter une maladie avec succès consiste à fournir et à maintenir une dose thérapeutique de médicament dans le sang tout au long du traitement. Une dose moindre en réduit l'efficacité et entraîne généralement une résistance aux médicaments, tandis qu'une surexposition augmente les effets secondaires.
Le maintien d'une concentration optimale de médicament dans le sang reste un défi majeur de la médecine moderne. Comme la plupart des médicaments subissent une dégradation rapide, les patients sont obligés – et oublient souvent – de prendre plusieurs doses à intervalles réguliers. Et comme l’organisme de chaque patient métabolise différemment les médicaments, leur concentration dans le sang varie considérablement d’une personne à l’autre.
Constatant qu’environ seulement 50 % des patients atteints de certains cancers reçoivent une dose optimale de médicaments pendant leur chimiothérapie, Alexis Vallée-Bélisle, professeur de chimie à l'Université de Montréal et expert en nanotechnologies inspirées de la nature, a commencé à explorer comment les systèmes biologiques contrôlent et maintiennent la concentration des biomolécules.
«Nous avons découvert que les organismes vivants emploient des protéines de transport qui sont programmées pour maintenir une concentration précise de molécules spécifiques, par exemple les hormones produites par la glande thyroïde. La force de l'interaction entre ces transporteurs et leurs molécules dicte la concentration précise de la molécule libre», explique-t-il.
Cette idée simple a conduit le chercheur – qui est titulaire de la Chaire de recherche du Canada en bio-ingénierie et en bionanotechnologie – et son équipe à élaborer des transporteurs artificiels de médicaments qui imitent l'effet naturel du maintien d'une concentration précise d'un médicament pendant le traitement.
Arnaud Desrosiers, étudiant de doctorat à l'UdeM et premier auteur de l'étude, a d'abord mis au jour et conçu deux transporteurs d'ADN: l'un pour la quinine, un antipaludéen, et l'autre pour la doxorubicine, un médicament couramment employé pour traiter le cancer du sein et la leucémie.
Il a ensuite démontré que ces transporteurs artificiels pouvaient être facilement programmés pour délivrer et maintenir une concentration précise de médicament.
«Plus intéressant encore, nous avons découvert que ces nanotransporteurs pouvaient également être utilisés comme réservoir de médicament pour prolonger l'effet du médicament et minimiser le nombre de doses pendant le traitement», précise le doctorant.
«Une autre caractéristique impressionnante de ces nanotransporteurs, ajoute-t-il, est qu'ils peuvent être dirigés vers des parties du corps où le médicament est le plus nécessaire – ce qui, en principe, devrait réduire la plupart des effets secondaires.»
