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Dissolution de caillots sanguins avec des nanoparticules magnétiques

Les caillots sanguins, qui entraînent des crises cardiaques et des accidents vasculaires cérébraux, sont une des principales causes de décès dans le monde. L’objectif principal de la médecine d’urgence dans de tels cas est de dissoudre le caillot de sang et de rétablir le flux sanguin dans le vaisseau affecté aussi rapidement et en toute sécurité que possible. Un besoin important est pour les médicaments qui ciblent le caillot et le dissolvent sans causer de problèmes dans les vaisseaux sanguins non affectés. Maintenant, une nouvelle étude décrit comment les nanoparticules magnétiques qui fournissent des enzymes dissolvant le caillot de manière ciblée peuvent offrir une solution efficace.

matériau composite dissolvant les caillots

Dans la revue, des chercheurs de l’Université ITMO et de l’Hôpital Mariinsky de Saint-Pétersbourg, en Russie, rapportent comment ils ont développé et testé le nouveau type de médicament.

Ils notent comment le médicament à base d’enzymes à contrôle magnétique est sans danger pour l’injection intraveineuse et dissout les caillots jusqu’à 4 000 fois plus efficacement que les médicaments actuels.

Les chercheurs suggèrent que leurs résultats vont non seulement ouvrir la voie à des médicaments plus efficaces pour dissoudre les caillots, mais aussi réduire la dose de médicament et ainsi éviter de nombreux effets secondaires.

Quand un caillot de sang ou une thrombose se produit, il bloque le flux sanguin dans le vaisseau sanguin affecté et arrête l’oxygène essentiel et les nutriments atteignant les tissus environnants. Si le caillot n’est pas retiré en quelques heures, le tissu commence à mourir.

Cependant, même si le caillot se dissout rapidement, il existe un risque d’effets secondaires, car les médicaments à base d’enzymes actuels affectent l’ensemble du système circulatoire, et pas seulement le caillot.

Les chercheurs notent qu’en moyenne, dans les pays développés, un traitement de dissociation des caillots est efficacement effectué dans 15% des cas. En Russie, le chiffre est beaucoup plus bas, plus proche de 2%. Les personnes qui n’ont pas la chance de bénéficier de la procédure sont confrontées à une probabilité d’invalidité ou de décès.

Les drogues dissolvantes de caillot actuelles «comme la masse»

Parce que les médicaments dissolvants de caillots actuellement disponibles contiennent des enzymes qui attaquent le caillot, une fois qu’ils sont injectés dans le corps, le système immunitaire commence à l’attaquer, ce qui réduit rapidement son efficacité. Pour surmonter cela, les médicaments sont donnés en doses knock-out, dans l’espoir que certains au moins atteignent la zone du caillot avant qu’ils ne perdent leur effet.

C’est comme «utiliser un marteau pour briser une noix», explique le co-auteur Ivan Dudanov, qui dirige le centre cardiovasculaire régional de l’hôpital Mariinsky.

Même pour dissoudre un petit caillot bloquant un vaisseau de seulement 1 à 2 millimètres de large, le médicament affecte tout le réseau de vaisseaux sanguins, explique Dudanov, et ajoute:

« Afin de changer la situation, nous avons décidé de développer une méthode d’administration ciblée de médicaments qui permettrait de réduire considérablement le dosage et de s’assurer que tout l’effet thérapeutique est concentré sur le caillot. »

Dans leur étude, les chercheurs décrivent comment ils ont fabriqué un matériau composite qui combine un cadre poreux de magnétite avec des molécules d’urokinase – une enzyme fréquemment utilisée en médecine comme agent dissolvant ou thrombolytique.

Le matériau peut être utilisé de deux manières: soit en tant que revêtement dissolvant les caillots pour les vaisseaux sanguins artificiels, soit en tant que solution injectable de particules nanométriques pouvant être guidées vers les caillots en utilisant un aimant externe.

Une caractéristique importante du cadre de magnétite du nouveau matériau est qu’il protège l’enzyme dissolvant le caillot de l’attaque par le sang.

Les chercheurs notent qu’ils ne sont pas les premiers à proposer d’utiliser un matériau composite pour véhiculer des enzymes dissolvant les caillots. Cependant, la plupart des autres solutions sont basées sur une libération lente, qui perd finalement sa puissance.

Dissout les caillots 4 000 fois mieux que les médicaments enzymatiques actuels

Dans leur étude, les chercheurs montrent comment leur matériel agit différemment – l’enzyme dissolvant les caillots ne disparaît pas et conserve sa puissance pendant une période beaucoup plus longue.

Les auteurs concluent que le nouveau composite « montre une bonne activité thrombolytique ». Ils ajoutent:

« Ici, nous rapportons, pour la première fois, la production de matériau composite magnétique thrombolytique avec un comportement non-relâchement et une action prolongée. »

Le premier auteur Andrey Drozdov, chercheur en matériaux et technologies avancés à l’université ITMO, a déclaré:

« La vitesse à laquelle le nouveau médicament peut dissoudre le caillot surpasse les enzymes non protégées d’environ 4000 fois. »

Lui et son équipe disent que leur matériel devrait être sûr pour l’usage humain parce qu’il comprend des composants qui ont déjà été approuvés pour l’injection intraveineuse.

Ils suggèrent que le matériel peut également avoir un rôle dans la prévention des caillots – il pourrait circuler dans le sang et nettoyer délicatement les vaisseaux sanguins. Il pourrait rester actif pendant une longue période et, une fois passé, passerait naturellement dans le foie et serait excrété comme n’importe quel autre métabolite.

L’équipe prévoit maintenant de mener des études précliniques sur leur nouveau système thrombolytique chez les mammifères.

Apprenez comment traiter la septicémie en protégeant les vaisseaux sanguins est prometteur.

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