Bilan

L’aube des nanomédicaments

Une société américaine a mis au point de minuscules médicaments qui ciblent les cellules tumorales sans détruire les saines. Des essais cliniques plus importants sont attendus.

Le capital-risqueur fribourgeois Aymeric Sallin est un investisseur enthousiaste. Quand il prévient qu’une des sociétés de nanotechnologie dans laquelle a investi son fonds, NanoDimension, annonce une révolution du traitement du cancer, on commence par dire: vraiment? L’étude est publiée dans la prestigieuse revue Science Translational Medicine mais, dans ce domaine, il s’agit d’abord de ne pas décevoir ceux qui souffrent. Il faut donc préciser qu’elle porte sur des essais concernant 17 patients. Il faudra en confirmer les résultats positifs avec des tests plus importants avant que le nouveau médicament ne soit éventuellement approuvé par les autorités sanitaires pour une mise sur le marché. Cela dit, les résultats qui émergent des essais du Bind-014 développé par la société américaine Bind Biosciences sont bel et bien extraordinaires. Comme le remarque Philip Kantoff, coauteur de l’étude et chef de la recherche clinique de l’Institut de recherche sur le cancer de Harvard, le Dana Farber, «les données qui signalent l’efficacité de ce médicament, même à faible dose, valident le potentiel révolutionnaire des nanomédecines. C’est un changement de paradigme dans le traitement du cancer.» Consulté, Michel Aguet, professeur à l’Institut suisse de recherche sur le cancer (ISREC), confirme qu’il s’agit «d’une démarche très prometteuse, même si conceptuellement elle n’est pas complètement nouvelle. On tente de plus en plus d’augmenter la spécificité et l’efficacité d’un médicament soit en l’attachant à un vecteur biologique comme un anticorps soit à une nanoparticule.»

1995, Doxil(à.g)  L’anticancéreux est le premier à être transporté par une nanoparticule à base de lipides. 2005, Abraxane  Sa nanoparticule d’albumine contrôle la diffusion de l’anticancéreux.

2011, Selecta (à.g) La première nanoparticule-vaccin (SEL-068, antitabac) débute ses essais sur l’homme. 2012, Nanoxray Les nanocristaux de Nanobiotix optimisent l’efficacité des radiothérapies.

  Un missile furtif dans le sang

Depuis quelques années, les nanotechnologies, ces techniques qui consistent à construire des objets de moins de 100 nanomètres (un nanomètre est un milliardième de mètre), intéressent au plus haut point la recherche médicale. Le principal congrès européen dans ce domaine va rassembler plus de 400 chercheurs début mai à Bâle. Beaucoup utilisent déjà les nanotechnologies pour développer des outils de recherche ou de nouveaux diagnostics (biocapteurs, imagerie…). Mais de plus en plus de chercheurs développent maintenant des nanoparticules capables de transporter un médicament exactement là où on le souhaite dans l’organisme, par exemple dans une tumeur cancéreuse. Dès 1995, une filiale de Johnson & Johnson a ainsi encapsulé un anticancéreux (la Doxorubicine) dans un liposome (une sphère de lipide) pour traiter certains cancers. En 2005, une seconde génération de nanomédicaments est apparue avec l’Abraxane qui encapsule l’anticancéreux Taxol dans une molécule d’albumine pour chasser les métastases du cancer du sein. «Le Bind-014 est la pointe d’une troisième génération de nanomédicaments», explique Omid Farokhzad, cofondateur scientifique de Bind et professeur associé de médecine à Harvard. Techniquement, il n’est pas nécessaire d’être biologiste, chimiste ou physicien (toutes les disciplines qui concourent à la mise au point d’une nanomédecine) pour le comprendre. Comme la plupart des 250 nanomédicaments en phase de recherche et développement à l’heure actuelle, le Bind-014 est un vecteur radicalement nouveau pour un médicament classique, l’anticancéreux Taxotere. Connue pour son efficacité contre les tumeurs du sein, de la prostate et du poumon, cette molécule a le désavantage classique des chimiothérapies. En se diffusant dans l’organisme, elle s’attaque aussi à des cellules saines, provoquant une course contre la montre afin de détruire le cancer avant que le patient ne supporte plus la toxicité du médicament. Pour éviter cela, les chercheurs de Bind ont encapsulé le Taxotere dans un polymère connu pour sa biocompatibilité (le PLA). Sur la membrane de cette molécule, ils ont attaché des ligands, des molécules qui se collent spécifiquement à d’autres (les antigènes PSMA), présentes sur la membrane des cellules cancéreuses, pour ne libérer le Taxotere, létal pour la tumeur, qu’une fois cette liaison effectuée. Pour rendre leur nanomédicament encore plus spécifique, les chercheurs ont aussi joué sur sa taille. Le Bind-014 est suffisamment gros pour ne sortir du système sanguin que via des porosités propres aux vaisseaux qui alimentent les tumeurs. Cependant, comme à environ 100 nanomètres, il pourrait être aussi confondu dans le sang avec un virus par les globules blancs et par conséquent détruit, le polymère est revêtu d’une couche d’un autre matériau biodégradable qui le rend invisible pour le système immunitaire. Ce bijou d’ingénierie moléculaire vient de démontrer à la fois son efficacité et son absence d’effets secondaires. «Dans nos essais précliniques, nous avons pu mesurer que nous pourrions concentrer jusqu’à dix fois plus de Taxotere que normalement sans toxicité», explique Scott Minick, le CEO de Bind. Cela signifie que les cliniciens augmentent maintenant les doses pour plus d’efficacité. En outre, ces essais ont montré l’efficacité du nanomédicament pour des cancers habituellement non traités avec le Taxotere. Le Boston Herald rapporte l’histoire d’Evelyn Sorensen dont le cancer des cervicales a diminué de 70% sans perte de poids ni de cheveux dès le premier traitement et qui est sauvée alors que ses médecins ne lui donnaient pas une année à vivre.

Fribourg  A l’Institut Adolphe-Merkle, Barbara Rothen (à g.) et Alke Fink développent des nanovaccins.   Des médicaments programmables

Pour les patients, il reste maintenant à renouveler ce «miracle» dans des essais cliniques plus importants et par conséquent plus risqués. Car comme le rappelle Michel Aguet, «environ un tiers des anticancéreux échouent lors des grands essais cliniques de phase III». Reste que pour la communauté croissante de chercheurs qui mettent au point des nanomédicaments, ces résultats cliniques sont extrêmement encourageants. On assiste en effet à une vague d’initiatives dans ce domaine actuellement. A l’EPFL, par exemple, les groupes des professeurs Jeffrey Hubbell et Melody Swartz collaborent dans la mise au point de nanoparticules à base de polymère susceptibles de «réveiller» le système immunitaire afin qu’il se défende mieux contre des cellules cancéreuses qui ont le don de lui échapper. A Fribourg, à l’Institut Adolphe-Merkle, le groupe de Barbara Rothen met au point des nanoparticules inhalables pour corriger la réponse aux allergènes de certaines cellules des poumons et rendre les patients sujets à l’asthme allergique résistants voire vaccinés. Dans ces recherches, les nanoparticules ne se contentent cependant pas de jouer le rôle de transporteur de médicaments mais sont, elles-mêmes, le médicament. Certains envisagent déjà de les activer de l’extérieur. En Allemagne, MagForce développe ainsi des nanoparticules chargées de fer qui vont se loger spécifiquement dans les tumeurs du cerveau. Une fois là, l’activation d’un champ magnétique externe modifie la polarité de ces particules 100 000 fois par seconde pour produire une augmentation de température qui détruit les cellules cancéreuses ou augmente leur sensibilité à une chimiothérapie. En France, Nanobiotix teste des nanocristaux qui, en se concentrant dans les tumeurs, accroissent drastiquement l’efficacité et la spécificité des radiothérapies.

Malgré ces prouesses scientifiques, l’industrie pharmaceutique est jusqu’à présent plutôt restée en retrait dans ces développements. D’autres promesses ont déçu, comme celle des inhibiteurs de kinases, sauf dans le cas du blockbuster de Novartis Glivec. En pleine phase d’exploitation des anticorps monoclonaux qui succèdent à leurs grands médicaments chimiques désormais copiés par les génériques, les pharmas attendent que les start-up aient démontré l’efficacité et la non-toxicité des nanomédicaments aux yeux des régulateurs. La logique économique qui accompagne le développement du Bind-014 pourrait toutefois les réveiller. Le Taxotere est en train de tomber dans le domaine public, si bien que son concepteur original Sanofi-Aventis a déjà vu ses revenus diminuer de 57%, l’an dernier, en dessous du milliard de dollars. Toutefois, sa reformulation sous forme de nanomédicament est suffisamment innovante pour que Bind obtienne une nouvelle période de protection avec ses brevets. Trois des plus grandes entreprises pharmaceutiques du monde l’ont si bien compris qu’elles collaborent avec la biotech américaine afin d’associer leurs molécules à ses nanoparticules. Aymeric Sallin, qui a investi aussi dans d’autres entreprises de nanomédecine comme Selecta et Blend, a toutes les raisons d’être enthousiaste.

Crédits photos: Stuart Corlett/Corbis, photomontage: Charlène Martin, Dr

Fabrice Delaye
Fabrice Delaye

JOURNALISTE

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Fabrice Delaye a découvert Internet le 18 juillet 1994 sur les écrans des inventeurs du Web au CERN. La NASA diffusait ce jour-là les images prises quasi en direct par Hubble de la collision de la comète Shoemaker-Levy sur la planète Jupiter…Fasciné, il suit depuis ses intuitions sur les autoroutes de l’information, les sentiers de traverse de la biologie et étend ses explorations de la microélectronique aux infrastructures géantes de l’énergie.

L’idée ? Montrer aux lecteurs de Bilan les labos qui fabriquent notre futur immédiat; éclairer les bases créatives de notre économie. Responsable de la rubrique techno de Bilan depuis 2006 après avoir été correspondant de L’Agefi aux Etats-Unis en association avec la Technology Review du MIT, Fabrice Delaye est diplômé de l’Institut d’Etudes Politiques de Paris et de l’EPFL.

Membre du jury des SwissICT Awards, du comité éditorial de la conférence Lift et expert auprès de TA-Swiss à l’Académie Suisse des Arts et des Sciences, Fabrice Delaye est l’auteur de la première biographie du président de l’EPFL, Patrick Aebischer.

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