Un des défis majeurs de la médecine concerne la distribution efficace de médicaments dans le corps humain. Pour faciliter les injections intraveineuses, les scientifiques cherchent à mettre au point des agents de transport (ou vecteurs) non toxiques sous forme de nanoparticules. La plupart des vecteurs actuels n'encapsulent que de faibles quantités (au mieux 5 % de médicament par rapport au poids total au vecteur) et délivrent le médicament trop rapidement et de manière incontrôlée.
Ces performances viennent d'être considérablement augmentées par l'utilisation de solides hybrides poreux cristallisés (MILs pour Matériaux de l'Institut Lavoisier). Les MILs sont formés par l'assemblage par liaisons fortes de parties inorganiques et organiques qui créent des pores, dont les dimensions peuvent atteindre 4 nm (soit 10-6 cm). Ces pores sont susceptibles de stocker de grosses molécules et notamment des médicaments. Plusieurs MILs ont déjà prouvé leur intérêt, notamment dans le piégeage du CO2.
Dans cette nouvelle étude à paraître dans Nature Materials, l'équipe de Gérard Férey de l'Institut Lavoisier (CNRS / Université de Versailles Saint-Quentin en Yvelines), en collaboration le laboratoire de Physico-chimie, pharmacotechnie, biopharmacie (CNRS / Université Paris-Sud 11), a testé une nouvelle utilisation de MILs. Les chercheurs ont étudié les performances de plusieurs MILs à base de fer (III), non toxiques et biodégradables, en nanoencapsulation et libération de médicaments antiviraux ou antitumoraux, actifs contre différentes formes de cancer (leucémie infantile, cancer du sein, etc) et contre le SIDA. Une fois les matériaux mis sous forme de poudres nanométriques et chargés en médicament, les études in vitro et in vivo ont montré l'efficacité exceptionnelle de ces MILs, en terme de quantité de médicament encapsulée (jusqu'à plus de 40% en poids) comme en temps de libération (jusqu'à 14 jours). De plus, l'activité de ces MILs en imagerie médicale autorise le suivi du cheminement des médicaments jusqu'à leur cible.
Les différentes caractéristiques de cette méthode sont protégées par deux brevets CNRS. Elles ouvrent la voie à l'utilisation de solides poreux dans un nouveau domaine de la médecine, la théranostique, qui conjugue thérapie et diagnostic pour des traitements médicaux personnalisés.

© Institut Lavoisier
Vue des molécules de busulfan (anti-leucémie), d'AZT (anti-HIV), de Cidofovir (anti-cytomegalovirus)et de Doxorubicine (cancer du sein) pointant vers le centre de la cage du MIL-101 (en gris) qui peut les accueillir et les transporter. Le fond de l'image représente les nanoparticules de ce MIL-101.
Références :
P. Horcajada et al. Nature Mater. 2009 – doi : 10.1038/NMAT2608