Dissolution de caillots sanguins avec des nanoparticules magnétiques


Dissolution de caillots sanguins avec des nanoparticules magnétiques

Les caillots de sang, qui entraînent des crises cardiaques et des accidents vasculaires cérébraux, sont une des principales causes de décès dans le monde entier. L'objectif principal de la médecine d'urgence dans de tels cas est de dissoudre le caillot de sang et de restaurer 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 délivrent des enzymes dissolvant des caillots de manière ciblée peuvent offrir une solution efficace.

Ce schéma du matériau composite montre un cadre de magnétite poreuse entourant l'enzyme de dissolution du caillot.

Crédit d'image: ITMO University

Dans le journal Rapports scientifiques , Des chercheurs de l'ITMO University et de l'hôpital Mariinsky à Saint-Pétersbourg, en Russie, rapportent comment ils ont développé et testé le nouveau type de médicament.

Ils notent comment le médicament à base enzymatique contrôlé par voie magnétique est sûr 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 indiquer la voie à des médicaments plus efficaces contre la dissolution du caillot, mais aussi réduire le dosage des médicaments et ainsi éviter de nombreux effets secondaires.

Lorsqu'un caillot de sang ou une thrombose se produit, il bloque le flux sanguin dans le vaisseau sanguin affecté et arrête l'oxygène et les nutriments essentiels atteignant le tissu environnant. Si le caillot n'est pas enlevé en quelques heures, le tissu commence à mourir.

Cependant, même si le caillot est dissous rapidement, il existe un risque d'effets secondaires, car les médicaments à base d'enzyme actuels affectent l'ensemble du système de circulation, pas seulement le caillot.

Les chercheurs notent que, en moyenne, dans les pays développés, le traitement de dissolution du caillot est effectivement réalisé dans 15% des cas. En Russie, le chiffre est beaucoup plus bas, plus près de 2%. Les personnes qui n'ont pas la chance de bénéficier de la procédure sont confrontées à la probabilité d'invalidité ou de décès.

Problèmes actuels de dissolution de caillots 'comme le marteau'

Étant donné que les médicaments actuellement disponibles pour la formation de caillots contiennent des enzymes qui attaquent le caillot, une fois qu'ils sont injectés dans le corps, le système immunitaire commence à l'attaquer, réduisant rapidement son efficacité. Pour remédier à cela, les médicaments sont administrés en doses knock-out, dans l'espoir que certains au moins atteignent la zone de coagulation avant de perdre leurs effets.

C'est comme «utiliser un marteau pour craquer un écrou», 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 1 à 2 millimètres de largeur, 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 nous permettrait de réduire considérablement la dose et de s'assurer que tout l'effet thérapeutique se concentre sur le caillot".

Dans leur étude, les chercheurs décrivent comment ils ont fabriqué un matériau composite qui combine un cadre de magnetite poreux avec des molécules d'urokinase - une enzyme fréquemment utilisée en médecine comme agent de dissolution de la coagulation ou thrombolytique.

Le matériau peut être utilisé de deux façons: soit en tant que revêtement dissolvant du caillot pour les vaisseaux sanguins artificiels, soit en tant que solution injectable de particules nanosées qui peuvent être guidées sur des caillots à l'aide d'un aimant externe.

Une caractéristique importante du cadre de la magnétite du nouveau matériau est qu'il protège l'enzyme de dissolution du caillot contre l'attaque par le sang.

Les chercheurs notent qu'ils ne sont pas les premiers à proposer l'utilisation d'un matériau composite pour transporter des enzymes dissolvant du caillot. Cependant, la plupart des autres solutions sont basées sur une libération lente, ce qui finit par perdre sa puissance.

Dissue les caillots 4 000 fois supérieurs aux médicaments enzymatiques actuels

Dans leur étude, les chercheurs montrent comment leur matériel agit de manière différente - l'enzyme dissolvant du caillot ne se dégage 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 libérant et une action prolongée".

Le premier auteur, Andrey Drozdov, chercheur en matériaux et technologies de pointe à l'Université ITMO, déclare:

"La vitesse à laquelle le nouveau médicament peut dissoudre le caillot dépasse environ 4 000 fois les enzymes non protégées".

Lui et son équipe disent que leur matériel devrait être sûr pour l'usage humain, car il comprend des composants qui ont déjà été approuvés pour une injection intraveineuse.

Ils suggèrent que le matériel peut également jouer un rôle dans la prévention des caillots - il peut circuler dans le sang et nettoyer doucement les vaisseaux sanguins. Il pourrait rester actif pendant longtemps et, lorsqu'il est passé, passerait naturellement par le foie et serait excrété comme tout autre métabolite.

L'équipe prévoit maintenant d'effectuer des études précliniques de son nouveau système thrombolytique chez les mammifères.

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Section Des Questions Sur La Médecine: Cardiologie