Des chercheurs ont créé des robots à l’échelle nanométrique qui pourraient être utilisés pour gérer les saignements cérébraux causés par des anévrismes.
Cette avancée pourrait permettre un traitement précis et relativement peu risqué des anévrismes cérébraux, responsables d’environ 500 000 décès chaque année dans le monde. Cette pathologie – une protubérance remplie de sang sur une artère cérébrale qui peut se rompre et provoquer des hémorragies mortelles – peut également entraîner un accident vasculaire cérébral et un handicap.
L’étude laisse entrevoir un avenir où de minuscules robots pourraient être contrôlés à distance pour effectuer des tâches complexes à l’intérieur du corps humain – telles que l’administration ciblée de médicaments et la réparation d’organes – de manière peu invasive, affirment les chercheurs.
L'équipe, composée de chercheurs de l'École d'ingénierie de l'Université d'Édimbourg, a conçu des nanorobots magnétiques – environ un vingtième de la taille d'un globule rouge humain – comprenant des médicaments coagulants sanguins enfermés dans un revêtement protecteur, conçu pour fondre à des températures précises.
Lors de tests en laboratoire, plusieurs centaines de milliards de ces robots ont été injectés dans une artère, puis guidés à distance sous forme d’essaim, à l’aide d’aimants et d’imagerie médicale, jusqu’au site d’un anévrisme.
Des sources magnétiques extérieures au corps amènent ensuite les robots à se regrouper à l'intérieur de l'anévrisme et à être chauffés jusqu'à leur point de fusion, libérant une protéine de coagulation sanguine naturelle, qui bloque l'anévrisme pour empêcher ou endiguer le saignement dans le cerveau.
L'équipe internationale, codirigée par des cliniciens du sixième hôpital populaire de Shanghai, affilié à la faculté de médecine de l'université Jiao Tong de Shanghai en Chine, a testé avec succès ses dispositifs sur des anévrismes modèles en laboratoire et sur un petit nombre de lapins.
L'équipe affirme que les nanorobots présentent le potentiel de transporter et de libérer des molécules de médicaments à des endroits précis du corps sans risque de fuite dans la circulation sanguine – un test clé de la sécurité et de l'efficacité de la technologie.
L’étude pourrait ouvrir la voie à de nouveaux développements en vue d’essais sur des personnes.
Leur avancée pourrait améliorer les traitements actuels des anévrismes cérébraux. En général, les médecins enfilent un minuscule tube microcathéter le long des vaisseaux sanguins avant de l'utiliser pour insérer des bobines métalliques afin de stopper le flux sanguin de l'anévrisme, ou un tube maillé appelé stent, pour détourner le flux sanguin dans l'artère.
Les chercheurs affirment que leur nouvelle technique pourrait réduire le risque que le corps rejette les matériaux implantés et limiter la dépendance aux médicaments anticoagulants, qui peuvent provoquer des saignements et des problèmes d'estomac.
Cette méthode évite également aux médecins de devoir façonner manuellement un microcathéter pour naviguer dans un réseau complexe de petits vaisseaux sanguins dans le cerveau afin d’atteindre l’anévrisme – une tâche fastidieuse qui peut prendre des heures pendant l’opération, affirment les chercheurs.
Les anévrismes cérébraux plus gros, qui peuvent être difficiles à endiguer rapidement et en toute sécurité à l’aide de bobines métalliques ou de stents, pourraient également être traités à l’aide de cette nouvelle technique.
L'étude, publiée dans la revue Small, a été menée par une équipe du Royaume-Uni et de Chine qui a également développé des nanorobots pour éliminer les caillots sanguins, qui présentent un potentiel dans le traitement des accidents vasculaires cérébraux.
Les nanorobots devraient ouvrir de nouvelles frontières en médecine, nous permettant potentiellement de réaliser des réparations chirurgicales avec moins de risques que les traitements conventionnels et de cibler les médicaments avec une précision extrême dans les parties du corps difficiles d’accès. Notre étude constitue une étape importante vers l’utilisation de ces technologies pour traiter des pathologies critiques en milieu clinique.
Dr Qi Zhou, co-directeur de l'étude, École d'ingénierie de l'Université d'Édimbourg
