Diabétiques: demain, une injection de nano-insuline au lieu de dix d’insuline

L’information est parue récemment dans une revue scientifique spécialisée dans les nanotechnologies: ACS Nano. Elle est signée par un groupe de chercheurs dirigé par le Pr Daniel G. Anderson, spécialiste de génie chimique au célèbre Massachusetts Institute of Technology (MIT).¹ Leur travail laisse espérer qu’un nouveau procédé à base de nanoparticules injectables pourrait un jour permettre aux personnes souffrant d’un diabète de type 1 de surveiller en permanence leur glycémie, tout en contrôlant cette dernière via une administration d’insuline. L’idée est de fournir un dispositif capable de maintenir durant plus d’une semaine un taux normal de glycémie via une injection unique.

Le principe général est que ces nanoparticules détectent les niveaux de glucose dans le sang (glycémie) et réagissent en temps réel en laissant sécréter très précisément les quantités nécessaires d'insuline permettant de maintenir une glycémie normale. Ce dispositif serait un palliatif parfait aux dysfonctionnements des cellules pancréatiques qui, sécrétrices d’insuline, sont devenues déficientes chez les personnes souffrant de diabète de type 1.² Restant en permanence sous contrôle quasi-physiologique, le taux normalisé de glycémie améliorerait considérablement la qualité de vie des patients. Aujourd’hui, ces personnes doivent contrôler très régulièrement leur glycémie et s’injecter les quantités d’insuline nécessaires pour métaboliser les excès sanguins de sucre.

Pancréas nanotechnologique

En pratique, l’équipe du MIT explique avoir créé un système à la fois biocompatible et solide qui répond rapidement aux changements de la glycémie, et qui est facile à administrer. Il s’agit d’une sorte de livraison ultramicroscopique d’insuline; ou, si l’on préfère, une forme de pancréas artificiel détectant automatiquement les niveaux de glucose et sécrétant l'insuline nécessaire. L’ensemble, injectable, se présente sous forme de gel contenant un mélange de nanoparticules chargées de manière opposée (et qui de la sorte s’attirent les unes les autres) maintenant l’ensemble intact et empêchant les particules de s'éloigner une fois administrées à l'intérieur du corps.

Chaque nanoparticule contient des sphères de dextrane, un polysaccharide modifié chargé avec une enzyme qui transforme le glucose en acide gluconique. Quand la glycémie extérieure est élevée, l'enzyme produit de grandes quantités d'acide gluconique, ce qui rend l'environnement local légèrement plus acide; alors les sphères de dextrane se désintègrent et libèrent les quantités suffisantes d'insuline.

Sur des souris de laboratoire, qui constituent des modèles expérimentaux de diabète de type 1, les chercheurs du MIT montrent qu'une seule injection de ce nanogel a permis de maintenir le taux de glycémie à un niveau normal durant une période d’une dizaine de jours. Ces chercheurs tentent aujourd’hui d’optimiser les particules afin qu'elles puissent réagir encore plus vite aux variations de glycémie. Il restera ensuite à tester ces particules chez les humains en optimisant la dose pour une utilisation chez les malades diabétiques.

1. On trouvera ici un résumé (en anglais) de ce travail.

2. Ces cellules font aussi aujourd’hui de travaux originaux à visée thérapeutique