Dans la lutte contre le cancer, les nanoparticules magnétiques peuvent être utilisées pour le marquage des tissus ou la vectorisation des médicaments. Des particules de taille supérieure, quant à elles, sont capables de détruire en quelques minutes des cellules tumorales, quand elles sont mises en vibration par application d'un champ magnétique externe de basse fréquence.

Les particules magnétiques les plus courantes dans le secteur biomédical sont constituées d'oxyde de fer mais leur dimension ne dépasse pas quelques dizaines de nanomètres : trop peu pour induire des forces mécaniques assez intenses !

Pour tester de plus grandes particules, des chercheurs de l'Irig avaient produit par lithographie optique des disques de permalloy (alliage Ni₈₀Fe₂₀) de quelques dizaines de nanomètres d'épaisseur. D'un coût de fabrication élevé, ces particules s'étaient révélées peu efficaces pour réduire une tumeur in vivo, car elles ne circulaient que très peu dans le tissu cellulaire.

Pour dépasser ces difficultés, les scientifiques ont choisi d'étudier des particules de magnétite, obtenues à bas coût par broyage de poudres. Ils ont ciblé une taille d'environ un micron pour induire le stress mécanique voulu et, pour améliorer la dispersion des particules dans les cellules, ils les ont recouvertes d'une fine enveloppe de silice, à laquelle ils ont greffé divers types de ligands PEG (polyéthylène glycol) avec des propriétés physico-chimiques variées.

Ils ont d'abord vérifié in vitro la toxicité intrinsèque de ces microparticules pour les cellules de glioblastome : les particules sont bien tolérées jusqu'aux doses les plus élevées et, comme attendu, leur fonctionnalisation chimique améliore leur dispersion dans l'ensemble des cellules.

Ils ont ensuite mis en vibration les particules à une fréquence comprise entre 2 et 20 Hz. Les particules fonctionnalisées induisent une mortalité inférieure à celle des particules nues (qui atteint 90 %) mais provoquent davantage d'apoptoses. Cette mort programmée disperse moins de matériel cellulaire dans l'organisme que la nécrose et atténue le risque de dissémination de métastases. À noter que l'apoptose est plus probable pour la plus faible fréquence de vibration (2 Hz).

Ces résultats invitent à approfondir l'étude de la mécanosensibilité cellulaire, tant pour faire progresser les connaissances fondamentales que pour développer de nouvelles thérapies.