Un programme de biomagnétisme pour le laboratoire de la Royal Institution
La Royal Institution of Great Britain (RI) va rouvrir ses portes au public au début du mois de juillet 2008, à la suite d’une fermeture pour rénovation qui aura duré deux ans et demi et couté 22 millions de livres (environ 28 millions d’euros). Le nouveau bâtiment a été inauguré par la reine le 28 mai 2008. Le Davy-Faraday Research Laboratory (DFRL, le laboratoire de recherche de l’institution) hérite à cette occasion d’un nouveau directeur : le professeur Quentin Pankhurst, jusqu’alors directeur adjoint du London Centre for Nanotechnology et professeur de physique à University College London (UCL). Le professeur Pankhurst a pris son poste le 1er mai 2008 et va développer un programme de recherche dans le domaine du biomagnétisme [1] appliqué à la santé. Les activités du laboratoire répondent à un des principes de la RI qui veut que l’institution soit impliquée dans des travaux de recherche innovants effectués par ses chercheurs en résidence. Au cours de ses 200 ans d’histoire, le DFRL a vu 14 Prix Nobel attribués à ses membres mais aussi la découverte de 10 éléments de la classification périodique.
Fondée en 1799 par d’éminents scientifiques de l’époque, la Royal Institution of Great Britain se consacre depuis plus de 200 ans à la recherche scientifique et à la dissémination de la science auprès du public. Au cours de cette période, Humphry Davy, Michael Faraday, James Dewar et William et Lawrence Bragg ont entre autres mené des recherches, enseigné et habité à la Royal Institution.
La RI a toujours proposé, à des publics de tous âges, des débats et des enseignements ouverts et publics autour des sciences et des questions scientifiques. Elle offre plus d’une centaine d’évènements par an, ainsi qu’un programme destiné aux élèves des écoles. Les Christmas Lectures, composées de cinq émissions, sont diffusées tous les ans durant la période des fêtes sur une chaine de télévision nationale et à une heure de grande écoute.
Quentin Pankhurst va donc constituer une équipe forte de 15 scientifiques, ingénieurs, médecins et technologues qui s’installera au DFRL durant la deuxième moitié de l’année 2008. En outre, un programme commun à la RI et à UCL permettra à au moins 35 scientifiques supplémentaires d’utiliser les installations du laboratoire. Les chercheurs de la RI s’emploieront en particulier à appliquer le biomagnétisme au traitement du cancer. Parmi les projets en cours, on peut citer le développement :
- d’un scanner portatif qui aide les chirurgiens à déterminer la progression d’un cancer chez le patient ;
- d’une méthode pour cibler et activer des nanoparticules magnétiques (par exemple des particules d’oxyde de fer) et occasionner le chauffage sélectif et la destruction des cellules cancéreuses, en épargnant les cellules saines. Cette technique apporterait alors une amélioration certaine par rapport aux traitements actuels par chimiothérapie et/ou radiothérapie. Les nanoparticules sont au préalable attachées à des anticorps susceptibles de se fixer sur les cellules cancéreuses. Elles sont ensuite activées par lumière infrarouge, le patient étant placé dans une sorte de « four à lumière ».
Les nanoparticules biomagnétiques offrent des propriétés intéressantes dans
le domaine de la biomédecine.
Tout d’abord, leur taille peut être adaptée dans une gamme allant de quelques
nanomètres à plusieurs dizaines de nanomètres, soit de l’ordre d’une cellule
(10 à 100 μm), d’un virus (20 à 450 nm), d’une protéine (5 à 50 nm) ou d’un
gène (large de 2 nm et long de 10 à 100 nm). Elles peuvent donc s’approcher
d’une entité biologique choisie ; on peut aussi les revêtir de molécules biologiques
(par exemple de protéines) afin qu’elles interagissent avec ou qu’elles
s’attachent à des entités biologiques, fournissant alors un moyen contrôlable
de marquer ou de cibler ces dernières.
Ensuite, ces nanoparticules, parce qu’elles sont magnétiques, peuvent être
manipulées par un gradient de champ magnétique extérieur. Cette « action à
distance », combinée à la capacité de pénétration intrinsèque des champs
magnétiques dans les tissus humains, ouvre de nouvelles applications impliquant
le transport et/ou l’immobilisation de nanoparticules magnétiques, ou
d’entités biologiques marquées magnétiquement. De cette façon, elles peuvent
délivrer une charge, par exemple une molécule anticancéreuse, ou une
cohorte de radionucléides, à une région ciblée du corps, par exemple une
tumeur.
Enfin, les nanoparticules magnétiques peuvent entrer en résonance en
réponse à un champ magnétique variable dans le temps, proposant alors des
résultats avantageux résultant du transfert d’énergie du champ excitatif vers la
nanoparticule. Ainsi, les nanoparticules peuvent chauffer et être utilisées
comme des agents hyperthermiques qui appliquent des quantités toxiques
d’énergie thermique à des corps ciblés, comme des tumeurs. Elles peuvent
également stimuler une radio ou une chimiothérapie lorsque réchauffement
modéré des tissus entraine une destruction plus efficace des cellules malignes.
Source : Q A Pankhurst and al., J. Phys. D : Appl. Phys. 36(2003) R167-R181
En fait, le professeur Pankhurst, qui a par ailleurs cofondé la société Endomagnetics, une spin-out de UCL, souhaite développer une recherche appliquée interdisciplinaire, orientée vers le transfert de technologie et qui, selon lui, serait reconnue par les « aïeux » du laboratoire : Humphry Davy n’a-t-il pas débuté comme apprenti chirurgien et Michael Faraday n’est-il pas le père de l’électromagnétisme moderne ?
Le programme de biomagnétisme appliqué à la santé recevra un financement total de 3,5 millions de livres (environ 4,4 millions d’euros) correspondant à un engagement de 2,35 millions de livres de la part de la RI et à un investissement de 1,36 million de livres de la part de UCL courant d‘avril 2008 à mars 2013.
Sources :
- UCL, 29/04/08
- The Royal Institution of Great Britain,
- Applications of magnetic nanoparticles in biomedicine, Q A Pankhurst et al. J. Phys. D : Appl. Phys. 36 (2003) R167–R181 ;
- Endomagnetics
Rédactrice : Dr Anne Prost
[1] Par biomagnétisme on entend la sensibilité des êtres vivants aux phénomènes magnétiques. Ce champ disciplinaire se situe à l’interface des sciences physiques, des sciences de la vie et des sciences de l’ingénieur.