Nanorobots modulaires : l'université de Bâle conçoit des machines moléculaires guidées par aimant vers les cellules cancéreuses.

Un robot peut-il tenir dans une goutte ? Les nanorobots développés à l'université de Bâle sont de cette taille. Ces machines moléculaires, décrites dans la revue Advanced Functional Materials, savent se déplacer, reconnaître des cellules et leur livrer des substances actives. Leur essai en laboratoire sur des cellules cancéreuses donne un premier niveau de preuve de ce que pourrait être une administration de médicament très localisée.

Un robot construit en deux modules
Ces nanorobots ne sont pas faits de métal ni de circuits. Ils assemblent des nanoparticules, des polymères et des molécules biologiques. Leur architecture repose sur deux briques distinctes. La première, le module de propulsion, contient des particules magnétiques : un champ magnétique externe pilote le déplacement. La seconde, la capsule de transport, est formée de vésicules de polymère qui abritent des enzymes ou des composés thérapeutiques et les protègent jusqu'à la cible. Dans l'étude, la capsule emportait quatre unités chargées d'enzymes.

Un assemblage piloté par l'ADN
La liaison entre les deux modules repose sur des brins d'ADN courts, accrochés à chaque partie. Chaque brin ne se lie qu'à son brin complémentaire. Mis en présence, les modules se reconnaissent et s'assemblent seuls. Cette liaison résiste au déplacement et peut pourtant être rompue à la demande : le nanorobot se démonte, se recharge et se reconstruit. Un point clé pour l'équipe de Cornelia Palivan, qui souligne que ce système modulaire, contrairement aux nanorobots conçus pour une tâche unique, s'adapte à des usages différents.

Le test sur cellules cancéreuses
Sur le plan du mouvement, les nanorobots avancent à environ 3,5 micromètres par seconde sous champ magnétique. Pour la partie ciblage, les chercheurs ont ajouté sur la capsule des biomolécules capables de se fixer à la surface des cellules. Ils ont ensuite confronté les machines à des cellules HeLa, un modèle classique de recherche sur le cancer. Observés au microscope, les nanorobots se sont rassemblés à la surface des cellules : la reconnaissance fonctionne. Chargés d'enzymes qui produisent un composé anticancer, ils ont fait passer la viabilité des cellules cancéreuses à environ 16 % en 72 heures. Voichita Mihali, première auteure de l'étude, résume l'intérêt : le médicament peut agir de façon concentrée là où il est ciblé.

Les limites actuelles
Ces résultats ont été obtenus en éprouvette, sur un modèle cellulaire, dans des conditions contrôlées. Aucun test n'a été mené chez l'animal ni chez l'humain. La sécurité, la stabilité et l'efficacité de ces nanorobots dans des environnements biologiques complexes restent à établir avant toute application médicale.

Les pistes suivantes
L'équipe prévoit d'explorer de nouvelles charges : médicaments différents, enzymes, molécules capables de détecter. La réutilisabilité du système intéresse aussi l'industrie, où des nanorobots magnétiques récupérables pourraient piloter des réactions chimiques avec moins de déchets, ou l'environnement, pour dégrader des polluants sur des zones précises. En cancérologie, l'objectif à long terme reste la livraison de traitements au plus près des tumeurs, en limitant l'exposition des tissus sains. Sources : The Brighter Side of News, Advanced Functional Materials, Université de Bâle.