Les nanomédicines, en particulier celles basées sur des nanoparticules, révolutionnent les soins de santé en termes de diagnostic et de thérapie. Ces particules, contenant souvent des métaux comme le fer ou l'or, peuvent servir d'agents de contraste dans l'imagerie médicale, agissent comme des suppléments nutritionnels et même fonctionnent comme porteurs d'administration de médicaments. Grâce à leurs propriétés uniques ainsi qu'à une ingénierie minutieuse, les nanomédicines peuvent atteindre et s'accumuler dans des endroits du corps que les médicaments conventionnels ne peuvent pas, ce qui les rend prometteurs pour la détection et le traitement du cancer. Cependant, les mêmes caractéristiques qui rendent les nanomédicines précieuses présentent également des défis pour assurer leur sécurité et leur qualité.
Les directives pharmaceutiques actuelles, y compris celles du Conseil international pour l'harmonisation des exigences techniques pour les produits pharmaceutiques à usage humain (ICH), ont un angle mort significatif: ils évaluent uniquement la quantité totale d'éléments présents dans un médicament sans distinguer leurs différentes formes, telles que des ions ou des particules de taille différente. Cette distinction est cruciale car ces différentes formes peuvent avoir des effets différents sur le corps, y compris des profils de toxicité variables.
Dans ce contexte, une équipe de recherche dirigée par le professeur adjoint Yu-Ki Tanaka de la Graduate School of Pharmaceutical Sciences, Chiba University, Japon, a développé une nouvelle méthode analytique pour combler l'écart réglementaire existant. Leur étude, qui a été mise à disposition en ligne dans la revue Talanta Le 8 avril 2025, introduit une technique pour quantifier séparément les ions, les nanoparticules et les particules agrégées dans les nanomédicines. Co-auteur par Yasumitsu Ogra et Sana Hasegawa, également de l'Université de Chiba, l'étude montre comment cette méthode peut améliorer le contrôle de la qualité pour ces produits pharmaceutiques avancés. « En incorporant une nouvelle méthode d'évaluation qui aborde un problème précédemment négligé dans les directives d'évaluation actuelles, nous pouvons assurer l'utilisation sûre de nanomédicines à base de métal telles que Resovist® et Ferinject®« Explique le Dr Tanaka.
Les chercheurs ont combiné deux technologies existantes-asymétrique de flux de champ d'écoulement (AF4) et la spectrométrie de masse plasmatique à couplage inductif (ICP-MS). Ils ont utilisé la méthode AF4 d'une manière nouvelle, profitant de son «étape de mise au point» initiale. Au cours de cette étape, les particules sont maintenues à l'intérieur du canal AF4 par deux flux opposés. En utilisant une membrane perméable spéciale, les flux croisés filtrent les plus petites particules (ions) dissous, permettant de quantification en fonction des différences de signaux ICP-MS entre les échantillons avec et sans élimination des ions – avec et sans étape de mise au point. Une fois les ions séparés, le système utilise ensuite le processus de séparation standard d'AF4 pour trier les nanoparticules conservées par taille. Enfin, le périphérique ICP-MS attaché à la sortie peut déterminer le nombre approximatif de nanoparticules de chaque taille. Cette combinaison a permis à l'équipe de faire la distinction entre les ions métalliques libres, les petits colloïdes d'hydroxyde et les nanoparticules de différentes tailles, toutes contenant le même élément métallique.
Ils ont testé leur approche sur Resovist®une nanomédecine utilisée comme agent de contraste dans les scans d'imagerie par résonance magnétique hépatique. L'analyse a révélé que seulement 0,022% du fer en resoviste® était présent sous forme ionique. À environ 6,3 microgrammes par millilitre, cette quantité négligeable tombe bien en dessous des niveaux de préoccupation. De plus, l'équipe a confirmé que les nanoparticules actives étaient inférieures à 30 nanomètres de diamètre, avec certains agrégats autour de 50 nanomètres. Surtout, aucun grand agrégat n'a été détecté, ce qui pourrait réduire l'efficacité de l'agent de contraste. Ces résultats confirment à la fois la sécurité et la stabilité du resoviste® comme nanomédecine.
La technique proposée est particulièrement pertinente pour les traitements contre le cancer émergents qui utilisent des nanoparticules d'or comme systèmes d'administration de médicaments ou de particules métalliques pour la thérapie photothermique. Ces traitements avancés reposent sur «l'effet de perméabilité et de rétention accrue (EPR)», par lequel les nanoparticules fuient des vaisseaux sanguins autour des tumeurs et s'accumulent dans les tissus cancéreux. « Étant donné que de nombreuses nouvelles nanomédicines sont constituées de nanoparticules métalliques comme ingrédients actifs, offrant des méthodes fiables pour évaluer leur sécurité et leur contrôle de la qualité favoriseront leur développement et leur utilisation clinique« Notes Dr Tanaka.
De plus, cette nouvelle approche analytique s'étend au-delà des produits pharmaceutiques. Il peut également évaluer la sécurité des nanoparticules métalliques dans les additifs alimentaires, les cosmétiques et les échantillons environnementaux pour assurer la santé publique dans plusieurs secteurs. Les chercheurs ont présenté sa polyvalence en analysant avec succès les ions chargés négativement (silicium) et les ions chargés positivement (fer), indiquant son potentiel pour un large éventail de nanomatériaux.
Dans l'ensemble, en offrant une évaluation plus complète de la composition, de la qualité et de la stabilité des nanoparticules, cette recherche ouvre la voie à des nanomédicales et des technologies à base de nanoparticules plus sûres et plus efficaces.
