Dans cette partie, nous ne traiterons pas uniquement le cas des liposomes vu que peu de tests liés à l'imagerie sur ce type de nanovecteurs sont actuellement en cours. Malgré tout, nous jugeons intéressant de présenter cette caractéristique des nanoparticules vu qu'elle s'inscrit dans la lutte contre le cancer.

 

    Les nanotechnologies ont un impact de plus en plus important dans le domaine de la médecine et de la santé. Alors que nous avons vu précédemment, avec l’exemple des liposomes, que les nanomédicaments permettaient un apport ciblé des principes actifs qu’ils contiennent vers les tumeurs, nous allons ici découvrir une autre utilité des nanotechnologies. En effet, actuellement, de nouvelles méthodes d’imagerie médicales sont développées grâce à ces nanotechnologies.

 

La principale méthode d’imagerie médicale ayant recours à des nanovecteurs est l’imagerie in vivo car elle se déroule « à l’intérieur du vivant », elle permet essentiellement la localisation des tumeurs et des zones cancéreuses dans un organisme vivant. Cet usage des nanomédicaments est rendu possible par leur capacité à se diriger vers les cellules cancéreuses de manière précise. En effet, les médecins n’ont qu’à suivre le trajet de ces nanomédicaments dans l’organisme jusqu’à la tumeur.

 

L’imagerie in vivo a différentes utilités. Tout d’abord, elle a un aspect préventif. En effet, si un nanomédicament est injecté dans l’organisme d’un être vivant, il se dirigera vers les éventuelles cellules cancéreuses présentes dans cet organisme, permettant ainsi le dépistage de nombreux cancers.            

                                                                                                                                                                    De plus, l’usage des nanotechnologies dans le cadre de l’imagerie in vivo permet éventuellement d’établir des diagnostics ou encore de faire un suivi sur l’évolution des tumeurs grâce à une injection assez régulière de nanomédicaments dans l’organisme d’un individu atteint d’un cancer. Les médecins peuvent par exemple voir si la tumeur s’est développée sur les images qu’ils obtiennent après des injections séparées de plusieurs jours. En effet, si les nanomédicaments se dirigent vers de nouvelles zones de l’organisme, on peut facilement les repérer et en conclure que les cellules cancéreuses sont plus nombreuses et que la tumeur s’est développée.                                                                                                                                                                                                     D'un autre côté, les nanovecteurs peuvent être utilisés pendant une opération chirurgicale afin de vérifier si celle-ci se déroule de manière normale. On peut également utiliser les nanotechnologies pour s’assurer du bon fonctionnement d’un traitement pharmaceutique.

 

      Nous avons précédemment évoqué que les médecins étaient capables de localiser une tumeur grâce aux nanomédicaments. Ce repérage est bien entendu également possible avec d’autres moyens que les nanomédicaments, tels que l’IRM (Imagerie par Résonance Magnétique) ou la TEP (Tomoscintigraphie par Emission de Positons), qui sont deux méthodes d’imagerie médicale qui nécessitent généralement l’injection de produits, qui peuvent être toxiques à fortes doses. Ceux-ci sont nommés des agents de contraste et dépendent du type d’imagerie auquel on a recours. Ces produits permettent de rendre une image plus « lisible » et compréhensible. En agissant artificiellement dans l’organisme (signal, action…), ils permettent de distinguer de manière précise, une fois l’image transmise sur l’écran de l’imagerie, les tumeurs dans les organes.  

                                    

Un autre problème des méthodes d’imagerie médicale habituelles est qu’elles présentent des difficultés à repérer des tumeurs de taille très faible, allant de quelque centaines à quelque milliers de cellules au lieu de plusieurs milliards pour les tumeurs plus « classiques ». De plus, plus le dépistage d’une tumeur se fait tôt, plus la probabilité de la combattre et de la détruire est élevée. Ainsi, il est nécessaire de mettre au point des méthodes capables de repérer et d’identifier ces tumeurs afin de les combattre le plus tôt possible.

 

   Grâce au développement des nanotechnologies, le domaine de l’imagerie médicale pourrait rencontrer des solutions à de nombreux problèmes. A l’heure actuelle, les seules "sondes" commercialisées dans le cadre de l’imagerie in vivo consistent en des molécules ou nanoparticules fluorescentes émettant des photons durant une dizaine de nanosecondes. On peut les visualiser en les excitant en permanence dans le corps de l’animal (en effet, les nanoparticules dans l’usage de l’imagerie médicale ne sont pas encore utilisées chez l’homme, pour éviter les risques de toxicité éventuels).         

 

Le principal problème réside dans le fait qu’il existe des biomolécules présentes dans l’organisme  (molécule participant au processus métabolique ainsi qu’à l’entretien d’un organisme vivant), qui, une fois excitées produisent de la fluorescence : c’est l’autofluorescence. Ainsi, lorsque l’on veut exciter les "sondes" nanométriques fluorescentes, on excite également ces biomolécules. Cela produit d’autres signaux, qualifiés de parasites car ils empêchent une détection précise des "sondes" dans le corps. Ainsi, la visualisation des zones cancéreuses est parasitée.

 

Pour contrer ce problème, des nanoparticules aux propriétés optiques originales ont été conçues. En effet, quand elles sont excitées, elles sont capables d’emmagasiner les photons qu’elles reçoivent et de les émettre sous forme de fluorescence pendant plusieurs heures dans l’organisme. La première génération de ce type de nanoparticules est excitée ex vivo (« en dehors du vivant » = dans un laboratoire) à l’aide d’UV. Il est possible de suivre le trajet de ces sondes, une fois dans l’organisme, pendant plus de 2 ou 3 heures après leur injection dans le corps. On les nomme les nanoparticules à luminescence persistante.

 

Il existe également une autre génération de nanoparticules à luminescence persistante, encore en expérimentation, qui sont quant à elles excitées in vivo, à l’aide d’un rayonnement de faible énergie, situé dans le visible et capable de traverser les tissus du corps. Grâce au signal de luminescence qu’elles émettront pendant plusieurs heures, il est possible de les détecter aisément dans l’organisme. Cette sensibilité de détection est environ 8 fois supérieure à celle des sondes commerciales. Grâce à ces nanoparticules de nouvelle génération, il serait possible d’imager des tumeurs, ou encore de suivre des cellules cancéreuses.

 

Les nanoparticules à luminescence persistante ont permis à des chercheurs d’imager la présence de tumeurs dans l’organisme d’une souris. Sur cette image, elles sont principalement visibles dans la zone L, ainsi que dans les zones T.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pour conclure, les nanotechnologies seraient capables d'aider les médecins et plus particulièrement les chirurgiens qui pouraient visualiser de façon plus précise les cellules potentiellement cancéreuses ainsi que la taille d’une tumeur avant et pendant une intervention chirurgicale.

 

Malgré tous ces points positifs, les nanotechnologies actuelles ne sont pas parfaites. En effet, elles peuvent également présenter des problèmes techniques en n’émettant pas leur fluorescence en permanence, par exemple. D’un autre côté, il existe des nanoparticules toxiques pour l’organisme humain.