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Les nanotechnologies en santé : une révolution à l’horizon ?

nnano_cover_MAY15Il y a bientôt 35 ans, deux chercheurs du laboratoire de recherche d’IBM à Zurich démarraient les premières expériences qui aboutiront rapidement à la création d’un microscope révolutionnaire capable de ‘’voir’’ la matière à l’échelle nanométrique : le microscope à effet tunnel. Cette percée technologique ouvrira la voie aux nanosciences et aux nanotechnologies. De nos jours, les nanotechnologies font l’objet de financements de R&D qui se comptent en dizaines de milliards de dollars à l’échelle mondiale et le domaine de la santé n’y échappe pas. Voici une introduction à ce domaine qui devrait révolutionner notre monde pour certains ou qui pourrait avoir des conséquences incontrôlables pour d’autres.

Tout d’abord, remettons en contexte l’échelle nanométrique qui est surtout utilisée par les départements de R&D ou les chercheurs. Un nanomètre (nm), c’est-à-dire un milliardième de mètre, est entre 75 000 et 100 000 fois plus petit qu’un cheveu humain. La molécule d’ADN, qui fait partie des grosses molécules, possède un diamètre de 2 nm. Pour utiliser une autre analogie, un mètre est au monde nanométrique ce que le Soleil est à peu près pour nous, soit un milliard de fois plus grand. Il est donc impossible d’observer une ‘’nanoparticule’’ à l’œil nu. D’ailleurs, le terme nanoparticule est galvaudé puisque le préfixe nano vient du latin nanos qui signifie nain. Or, une particule en physique est bien plus petite que le nanomètre (1 milliard de fois plus petite). Nous devrions donc plutôt appeler les nanoparticules des ‘’nano-objets’’, soit ScaleofTheUniverse2des objets 1 milliard de fois plus petits que notre échelle métrique. Si vous désirez mieux prendre conscience de l’échelle nanométrique, je vous suggère l’excellent site interactif The Scale of the Universe grâce auquel vous pouvez voyager de l’infiniment petit à l’infiniment grand (cliquez sur l’image à droite pour accéder au site).

L’échelle nanométrique est de plus en plus utilisée dans de nombreux domaines et il est clair que cette tendance n’est pas près de s’arrêter, car les nanosciences sont jeunes et il en est de même pour les nanotechnologies. Il serait bien trop long d’être exhaustif, mais on peut citer l’industrie des semiconducteurs puisque la finesse de gravure des microprocesseurs les plus récents atteint entre 10 et 20 nm, le domaine de la résistance des matériaux avec les nanotubes de carbone ou les fullerènes. En chimie industrielle, certaines peintures peuvent incorporer des ‘’nanoparticules’’ afin de les rendre plus résistantes à l’abrasion. On peut également mentionner l’énorme marché des cosmétiques. Par exemple, certaines crèmes solaires contiennent du dioxyde de titane, un nanomatériau qui permet de mieux bloquer les rayons UV tout en améliorant la tenue et la résistance des crèmes. À noter que même des crèmes possédant un label bio peuvent contenir des nanomatériaux. Ce ne sont là que quelques exemples, mais les applications potentielles sont énormes et on peut facilement en prendre conscience en visitant la section spéciale du journal The Guardian intitulée ‘’Nanotechnology World’’.

La santé, domaine prometteur et privilégié

Parmi les domaines dans lesquels les nanotechnologies jouent déjà un rôle important et sont amenées à prendre une place déterminante dans le futur, la santé est bien sûr dans le peloton de tête. Il faut dire que les applications sont nombreuses et elles défient presque l’imagination.

Nanogel_Insuline

Exemple de vecteur : les nanogels sensibles au glucose sont présents dans la circulation sanguine. Ils gonflent sous l’effet d’une augmentation de la glycémie et libèrent l’insuline. Lorsque l’insuline est libérée, la glycémie chute, les nanogels se contractent , ce qui a pour effet de stopper la libération d’insuline (Source : ANR, 2012).

Selon les promoteurs d’une « révolution nanotechnologique » en santé, les apports majeurs se situent dans la fabrication de nanomatériaux biocompatibles (c’est déjà le cas), la conception de « vecteurs » à des fins de diagnostic et de thérapie ou encore la biologie moléculaire qui utilise ce qu’on appelle des laboratoires sur puces (lab-on-a-chip) grâce auxquels on peut analyser et simuler les interactions des cellules avec des protéines ou encore interagir avec l’ADN. Cette dernière application est surtout pertinente dans la recherche contre le cancer et l’avènement de la nanofluidique permet des avancées conséquentes dans la recherche à l’échelle du milliardième de mètre. Il ne s’agit ici bien sûr que d’un très léger survol de ce champ de recherche. Parmi les vecteurs, on peut également mentionner les nanorobots qui peuvent être utilisés pour cibler beaucoup plus efficacement une blessure voire même pour remplacer certaines cellules du corps humain. L’échelle nanométrique permet également d’explorer des zones jusque-là inaccessibles comme la barrière hémato-encéphalique du cerveau. Les nanotechnologies sont également très présentes dans le domaine de la vision, par exemple pour permettre la création d’une rétine artificielle.

Pour prendre la mesure des projets de recherche et des perspectives d’applications en santé, il suffit de parcourir le dossier « Les nanotechnologies : un nouveau paradigme » préparé par l’Agence Nationale de la Recherche en France (Les nanotechnologies pour la santé et la biologie, p.84). Aux États-Unis, c’est en 1999 qu’est née l’idée de créer un programme visant à répartir des budgets et à servir de « point central de communication, de coopération et de collaboration entre les différentes agences gouvernementales impliquées dans la recherche sur les nanotechnologies ». C’est à la fin de l’année 2003 que le gouvernement Bush actera la création de la National Nanotechnology Initiative (NNI). Le budget 2015 de la NNI s’est élevé à près de 1,54 milliard de dollars avec le domaine de la santé représentant la plus grosse part, soit 441 millions de dollars (28,7 % du budget total). L’Europe possède aussi sa politique de recherche axée sur les nanotechnologies, mais d’autres pays ont alloué des budgets conséquents dans ce domaine de recherche, comme la Chine ou le Brésil.

Comme on peut le voir, il ne fait aucun doute que le domaine de la santé est en train d’être bousculé par les avancées rapides dans la recherche sur les nanotechnologies. Au-delà de la pertinence de certaines retombées en santé publique, il est évident que certains joueurs voient plutôt les bénéfices économiques à tirer des progrès en matière de recherche à l’échelle du nanomètre. Avec un marché global estimé à 64 milliards de dollars en 2019, quel pourcentage la santé représentera-t-elle dans cette manne ?

Dans le prochain billet, nous nous intéressons plus spécifiquement aux potentiels apports des nanotechnologies en santé publique, tout en abordant les inévitables questions d’éthique et les problématiques environnementales amenées par les nanosciences et les nanotechnologies.
 

Note : Vous pouvez lire la 2ième partie de
cet article sur les nanotechnologies et la santé en cliquant ici.

Auteur : Jérémy Bouchez Hinnovic.org

Un commentaire

  1. […] Note : Vous pouvez lire ou relire la 1ère partie de cet article sur les nanotechnologies en cliquant ici. […]

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