La synthèse d’un matériau pouvant reproduire l’intégralité des propriétés des globules rouges est une quête de longue date des ingénieurs en génie chimique et biologique. C’est à l’Université du Nouveau-Mexique (Etats-Unis) qu’une équipe de chercheurs, menée par le Dr Wei Zhu et le Dr C. Jeffrey Brinker, aurait réussi cet exploit, comme présenté dans une étude publiée dans l’American Chemical Society Nano. Objectif : utiliser ces nouveaux globules pour traiter les maladies comme la drépanocytose, mais également pour améliorer le rendement de nombreux traitements.
Les différentes fonctions du globule rouge
Plusieurs études similaires avaient déjà eu lieu, mais aucune jusque-là n'avait montré des matériaux reproduisant autant de propriétés fondamentales du globule rouge. Celui-ci doit être flexible pour circuler dans l’intégralité du système sanguin, composé de larges réseaux de veines et artères, mais également de capillaires bien plus fins. Le globule agit également comme transporteur d’oxygène, grâce aux molécules d’hémoglobine qui le composent, depuis les poumons vers les différents tissus. Enfin, un globule rouge doit posséder une durée de vie de plusieurs dizaines d’heures au minimum, lui permettant de circuler à travers le système sanguin entier.
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L’ingénierie d’un globule rouge… à l’aide d’une empreinte de silice ?
Pour créer un globule artificiel, l’équipe du Dr Zhu a utilisé la technique dite de silica bioreplication. Celle-ci consiste en un dépôt de silice, qui fait office de moulage, sur un globule rouge naturel. Une fois “démoulée”, l’empreinte de silice est alors exposée à différentes couches de polymères de la classe des polysaccharides naturels, très souvent utilisés en médecine de par leur faible toxicité et leur capacité à être biodégradables. Une fois les polymères déposés, la silice est retirée et une membrane naturelle provenant d’un globule rouge est déposée. Cette membrane, possédant des protéines identificatrices, permettra la bonne circulation du globule artificiel dans le système sanguin.
De plus, les chercheurs affirment que ces globules synthétiques pourront être utilisés comme “cargos” au sein du corps humain et ainsi améliorer la distribution de molécules médicales. A l’avenir, ces globules artificiels pourraient par exemple remplacer les globules rouges déficients de patients atteint de drépanocytose, une maladie génétique fatale, mais également aider à mieux traiter différents types de cancers.
