Des soins particuliers doivent être pris avec des maladies pendant la grossesse, car tous les médicaments ne sont pas compatibles pour la mère et l'enfant. C'est pourquoi une équipe de recherche internationale impliquant l'EMPA développe maintenant des nanomédices qui permettra un traitement sûr et efficace des processus inflammatoires pendant la grossesse. Les complications de la grossesse sont souvent causées ou accompagnées d'une inflammation, mais les options de traitement ne sont souvent pas suffisamment efficaces ou sont soupçonnées d'interférer avec le développement du fœtus.
Lorsque des complications se produisent au cours d'une grossesse, ce n'est pas seulement la vie de la mère qui est en danger, mais aussi celle de l'enfant à naître. Mais que peut-on faire lorsque des médicaments contre les infections généralisées et d'autres complications de grossesse telles que l'empoisonnement de la grossesse, le diabète ou la menace de naissance prématurée sont soit inefficaces ou trop risquées?
La recherche médicale a une réponse possible: les nanozymes. Les minuscules particules synthétiques pourraient aider à traiter les processus inflammatoires dans le placenta sans nuire à la mère ou à l'enfant. Une équipe de chercheurs d'EMPA, ETH Zurich, de l'hôpital cantonal de St. Gallen et de l'Université chinoise du Zhejiang développe maintenant de nouveaux nanozymes dans un projet financé par la Swiss National Science Foundation (SNSF). Le processus de développement s'accompagne d'études complètes sur la sécurité des médicaments.
Une boîte à outils modulaire pour les thérapies sûres
Les nanozymes sont de minuscules composés synthétiques dans la gamme nanométrique avec des propriétés de type enzymatique qui sont déjà étudiées dans d'autres domaines médicaux, tels que la thérapie contre le cancer. Ils sont constitués d'un nain nanostructuré (par exemple des atomes métalliques ou des oxydes métalliques), qui détermine l'activité enzymatique de la particule et les modifications de surface qui augmentent la stabilité des nanozymes et améliorent leur spécificité. « De cette façon, nous voulons permettre une utilisation personnalisée pour différents domaines d'application », explique le chercheur EMPA Tagaras.
L'activité des nanozymes change en fonction des processus pathologiques dominants dans le domaine de l'application: à partir d'un mode furtif, une sorte d'état inactif, ils peuvent devenir actifs afin de capturer des espèces réactives de l'oxygène (ROS) dans les processus inflammatoires, par exemple, ou de détruire les bactéries en cas d'infection.
Le développement des nanozymes s'accompagne d'expériences de laboratoire sur la sécurité des nouveaux médicaments. Ici, les chercheurs des laboratoires EMPA utilisent des modèles établis qui reproduisent fidèlement ce qui se passe dans le placenta et dans l'organisme de la mère et de l'enfant.
La structure, le métabolisme et l'interaction des tissus maternels et fœtaux sont uniques chez l'homme. «
Tina Bürki, chef d'équipe des nanomatériaux d'EMPA dans le laboratoire de santé à St. Gallen
Il est donc nécessaire d'étudier l'effet des nanozymes sur les modèles de laboratoire avec des cellules humaines et des tissus. Le modèle de placenta établi est utilisé ici, pour lequel l'équipe utilise des placentas humains entièrement fonctionnels qui ont été mis à disposition après des sections césariennes. « Ce n'est que grâce au tissu placentaire humain que nous pouvons obtenir des résultats significatifs sur le transport et l'effet des nanozymes », explique le chercheur de l'EMPA.
Un début prometteur
Une autre étape vers des nanomédecines sûres est la puce dites de placenta, une puce polymère de longueur du doigt sur laquelle les cellules humaines se développent qui représentent la barrière placentaire et l'embryon dans des conditions aussi proches de la réalité que possible. En plus des processus de transport au placenta, les effets directs et indirects des nanozymes sur le développement embryonnaire précoce peuvent également être étudiés de cette manière.
Les premiers résultats sont prometteurs. « Les nanozymes n'altérent pas la barrière placentaire et n'ont jusqu'à présent montré aucun effet négatif sur les modèles étudiés », explique le chercheur EMPA Tagaras. Ensuite, l'équipe analysera les effets anti-inflammatoires et antibactériens des nanozymes.
