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  • Médicaments intelligents: Nanotechnologies et traitement de la tuberculose

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L'Afrique du Sud utilise les nanotechnologies pour améliorer l'efficacité des médicaments antituberculeux actuels. Munyaradzi Makoni s'interroge sur le caractère abordable, ou sûr, de la nanomédecin.

Le traitement de la tuberculose dans les pays en développement est problématique. C'est une épreuve pour les malades que de suivre le protocole de routine, qui consiste à prendre des médicaments contre la tuberculose pendant des mois, surtout lorsqu'ils doivent parcourir de longues distances pour rencontrer une infirmière et s'assurer qu'ils suivent le traitement. A cause de ces difficultés et des effets secondaires du traitement, beaucoup de malades l'abandonnent avant la fin.

L'absence d'adhérence du traitement médicamenteux, vieux de cinquante ans, lui a fait perdre de son efficacité avec l'émergence de souches multirésistantes. Il est peu probable qu'il soit remplacé dans un avenir immédiat par de nouveaux antibiotiques.

Les temps où les patients atteints de la tuberculose avaient les yeux rivés sur le calendrier pourraient n'être bientôt qu'un triste souvenir. En Afrique du Sud, des chercheurs travaillent sur une nouvelle méthode d'administration de ce traitement vieux de cinquante ans, qui consiste à associer les médicaments à des nanoparticules pour qu'ils soient lentement libérés dans le système sanguin, permettant ainsi de remplacer la prise quotidienne de médicaments par la prise d'une dose hebdomadaire unique.

La recherche en nanotechnologies coûte cher mais les chercheurs espèrent que les fonds consacrés aux travaux onéreux de recherche et développement soient avantageux grâces  aux économies qui seraient réalisées sur les coûts du traitement et aux gains substantiels ainsi  obtenus sur le plan sanitaire.

Les gains sont possibles.  La tuberculose est l'une des causes majeures de décès des adultes en Afrique du Sud, avec environ 460.000 nouveaux cas en 2007, selon l'OMS. L'Afrique du Sud est classée cinquième sur une liste de 22 pays où le taux de mortalité est la plus élevée.

Les vieux médicaments reconditionnés

Les traitements de première génération contre la tuberculose sont constitués d'un comprimé de chacun des quatre antibiotiques suivants, prise de manière quotidienne : isoniazide, rifampicine, pyrazinamide et ethambutol . Des scientifiques sud-africains du Conseil pour la Recherche scientifique et industrielle (CSIR) ont intégré ces médicaments à des nanoparticules invisibles à l'œil humain.

Hulda Swai, chercheuse au Centre des Technologies polymères du CSIR, explique que les globules blancs absorbent ces nanoparticules parce qu'elles ressemblent à des corps étrangers et les transportent efficacement à travers l'organisme en déchargeant leur cargaison. « Ces nanoparticules ont des propriétés supérieures d'absorption par l'intestin grêle qui permet d' améliorer leur biodisponibilité et leur assimilation dans la circulation sanguine », précise Swai.

Les antituberculeux de première ligne sont composés de quatre antibiotiques - l'isoniazide, la rifampicine, la pyrazinamide et l'éthambutol - pris quotidiennement

CSIR

La sécurité et l'assimilation des nanoparticules sont actuellement testées chez des souris infectées par la tuberculose. L'efficacité du nanomédicament est comparée à celle du traitement conventionnel et permet de vérifier si une nanodose hebdomadaire est aussi efficace que la prise quotidienne du médicament.

Les essais sur l'être humain de cet antibiotique dénommé Rifanano sont prévus pour 2012.

Se concentrer sur l'accessibilité

Ces essais connaissent les mêmes problèmes les essais cliniques dans de nombreux pays en développement.

« Le personnel qualifié et les cobayes animaux ne sont pas toujours disponibles, et lorsqu'ils le sont, l'expertise spécifique en nanomédecine est rare », a expliqué Swai à SciDev.Net.

Cependant, les avantages potentiels de cette technologie plaident pour la poursuite des travaux. Si la prise du traitement contre la tuberculose est réduite à une dose hebdomadaire, les coûts globaux des médicaments et du recrutement du personnel de soins de santé s'en trouveraient  considérablement réduits. « Eu égard aux économies consécutives à la réduction du dosage et à une efficacité accrue due à une délivrance ciblée, à savoir la libération des médicaments seulement après leur arrivée dans la partie visée de l'organisme, les coûts des traitements pourraient s'en trouver réduits », estime Bernard Fourie, responsable scientifique de Medicine in Need, un organisme de recherche à but non lucratif basé en Afrique du Sud qui travaille au développement de traitements et des vaccins adaptés au monde en développement. Des nanomédicaments adaptés aux poumons et à d'autres parties de tissus infectés peuvent stopper l'évolution du cancer, mieux protéger contre les infections, attaquer et mieux neutraliser les virus et bactéries sans affecter les cellules saines autour d'eux.

« De remarquables avantages pour les soins de santé » peuvent être attendus au cours de la prochaine décennie grâce à des médicaments, des vaccins et d'autres produits pharmaceutiques qui cibleront spécifiquement les cellules malades, explique Fourie. Mais la question principale est celle de savoir si ces nouvelles technologies profiteront également aux populations pauvres, comme celles d'Afrique sub-saharienne où la tuberculose, le VIH/sida et le paludisme continuent de toucher des millions de personnes.

Mais Fourie estime que l'industrie pharmaceutique sud-africaine est capable d'adopter les nanotechnologies. Quant à la disponibilité et à l'accès à ces nanomédicaments, ils ne devraient pas être un problème.

Swai en convient et précise que « seulement une petite proportion des coûts du traitement est liée au médicament lui-même. Les nanomédicaments sont conçus pour utiliser des matériaux peu chers qui sont facilement accessibles et relativement moins chers à produire ».

Des nanomédicaments conçus pour être délivrés spécifiquement aux poumons peuvent s'attaquer aux virus sans affecter les cellules saines

Gary Hampton/ World Lung Foundation

Et puisque c'est une technologie développée localement, il sera moins cher de produire des nanomédicaments que d'acheter des médicaments traditionnels, ajoute Swai.

Pas uniquement la tuberculose

Les chercheurs du CSIR travaillent également sur la nanoencapsulation des antirétroviraux et des antipaludiques, ainsi que des traitements antituberculeux de deuxième génération utilisés dans les cas où les traitements de première génération ne sont pas efficaces.

Par exemple, la nanoencapsulation peut consister en l'enrobage des comprimés de chloroquine par des nanomatières incluant des liposomes capables de transporter le médicament en pénétrant les membranes des cellules, rendant leur action sur les cellules malades plus ciblées et plus efficaces.

Le CSIR collabore sur ces travaux avec l'Institut africain de Recherche biomédicale, et l'Institut de Recherche médicale du Kenya, ainsi que des institutions d'autres continents, notamment l'Université de Brasilia et l'Université fédérale de Rio Grande du Sul au Brésil ; l'Institut indien de Recherche médicale post-universitaire et Life Care ; et l'Université de Buenos Aires en Argentine.

Les risques

Cependant, plusieurs chercheurs communiquent sur le nombre croissant de pays en développement intéressés par la nanomédecine et devant prendre conscience des risques potentiels liés aux nanotechnologies.

Janice Limson, chef du département des biotechnologies  à l'Université de Rhodes, en Afrique du Sud, estime que « les applications potentielles des nanomatières sont impressionnantes, mais les chercheurs conviennent que toute évolution doit se faire simultanément avec la recherche sur la compréhension de leur toxicité ». Les matières ont des propriétés différentes à l'échelle nono. Par exemple, l'or n'est pas réactif, mais à cette échelle, il devient un catalyseur de réactions. Il est vrai que ce sont ces propriétés qui rendent les nanotechnologies si utiles, mais elles pourraient également avoir des effets secondaires imprévus. Globalement, les chercheurs commencent à peine à comprendre la toxicité des nanostructures, qui  fait l'objet de recherches approfondies par un des groupes de chercheurs en Afrique du sud.

André Nel, chercheur en chef à la division nanomédecine de NanoSystems Institute à l'Université de Californie de Los Angeles, souligne l'intérêt de comprendre si les 'nanovecteurs' qui transportent les médicaments ont des « effets nocifs différents et indépendants de ceux des médicaments transportés ».

Cet ancien étudiant de l'Université de Stellenbosch affirme que jusqu'à présent, les seules études sur les effets des nanotechnologies sur les animaux ont mis l'accent sur les nanomatériaux industriels plutôt que sur ceux utilisés en nanomédecine. Il ajoute que les mêmes méthodes de dépistage seront utilisées pour évaluer la sécurité des nanomédicaments.

Des scientifiques sud-africains du CSIR ont intégré nanoparticules et antituberculeux traditionnels

Andy Crump/ WHO/TDR

Bien qu'il ignore les règles spécifiques de contrôle du risque des nanomédicaments en Afrique du Sud, Nel dit que beaucoup de pays souhaiteraient se doter de critères d'évaluation indépendante des nanothérapies. Mais aucun ensemble de facteurs de risque n'a encore été arrêté spécifiquement pour les nanothérapies.

« A travers le monde, la plupart des organismes fondent leurs évaluations sur les méthodes traditionnelles d'évaluation de la sécurité des médicaments dans lesquelles les nanomatériaux sont considérés comme partie intégrante de la substance thérapeutique étant donné qu'aucun risque spécifique aux nanomédicaments n'a encore été identifié », dit-il. Mais ces obstacles n'empêchent pas les équipes de chercheurs sud-africains de continuer leurs travaux. La nouvelle méthode de délivrance des traitements de la tuberculose devrait être disponible dans les hôpitaux publics en 2016.

Swai et son équipe élaborent déjà des plans pour l'avenir. « Nous espérons entreprendre la nanoencapsulation de principes actifs traditionnels que sont les ingrédients autorisés utilisés dans le traitement d'autres maladies de la pauvreté en Afrique comme la maladie du sommeil, les lascaridiase, la leishmaniose, la maladie de Chagas, l'onchocercose », annonce-t-elle.

Munyaradzi Makoni est un journaliste indépendant basé au Cap, en Afrique du Sud.

Cet article fait partie d'un dossier spécial sur les nanotechnologies pour la santé.

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