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Regards sur la science

Il y a nanos et nanos…

Publié en ligne le 11 juin 2015 -
par Jacques Bolard - SPS n° 311, janvier 2015

Évoquer les « nanos », l’échelle du milliardième de mètre, les nanoparticules, la nanoscience, les nanotechnologies, ne laisse personne indifférent car un monde nouveau apparaît aussitôt dans l’imaginaire, que ce soit un beau rêve ou un cauchemar. Il faut reconnaître que la peur semble l’emporter, qui suscite une abondante littérature sur les « nanotoxiques ». Toutefois, les nanoparticules ne sont pas toujours l’objet d’un rejet systématique et la convergence des nanotechnologies, des biotechnologies et de l’informatique, autrement dit les NBIC, suscite l’enthousiasme de certains, dès lors qu’il est question de rallonger leur propre durée de vie ou même de leur assurer l’immortalité.

Il n’est pas question ici de remettre en question le bien-fondé des recherches sur la dangerosité des nanos mais de simplement rappeler que les nanoparticules ont existé avant que l’homme intervienne et qu’il y a donc des « nanos naturelles » comme il y a des nanos résultant de l’industrie humaine. En voici pour preuve, quelques exemples.

Les nanoparticules minérales sont communes et largement répandues dans l’atmosphère, les océans, les sols et nombre d’organismes vivants [1]. Les océans en sont certainement le principal réservoir. L’origine précise de ces particules, naturelle ou anthropique, est mal connue mais on considère qu’une origine naturelle est dominante dans les nuages de poussière provenant des tempêtes des zones arides et désertiques. Les aérosols engendrés par le déferlement des vagues marines, sont aussi une source très importante de nanoparticules de chlorure de sodium (de halites, en fait). D’une manière générale, parmi les particules atmosphériques, les nanoparticules de moins de 50 nm sont les plus nombreuses.

La matière vivante offre aussi des entités de taille nanométrique, à commencer par les virus. Les bactériophages, virus qui n’infectent que les bactéries, en sont un bon exemple : leur taille oscille entre 24 et 200 nm. Aux États-Unis, ils peuvent être utilisés comme conservateurs alimentaires, depuis 2006. En médecine humaine, la phagothérapie, déjà utilisée dans certains pays de l’Est pour traiter des maladies infectieuses d’origine bactérienne, suscite de plus en plus d’intérêt et de nombreux essais cliniques sont en cours, en particulier en France.

Découverts plus récemment, les exosomes [2] sont de petites vésicules (entre 30 et 120 nm) excrétées continuellement par les cellules. Elles sont considérées comme des transporteurs, en particulier de microARN, petits acides nucléiques qui régulent l’expression des gènes. En revêtant ces exosomes d’un anticorps choisi, il est possible d’envoyer des microARN thérapeutiques vers les cellules spécifiques ciblées par l’anticorps. Ces nanoparticules naturelles sont présentes dans tout l’organisme et pourraient représenter un système de vectorisation supérieur à celui des liposomes actuellement développé.

Les plantes ne sont pas en reste ! Deux exemples. La luzerne est bien connue pour extraire l’or d’un milieu solide, propriété utilisée pour détecter des traces d’or dans un sol ; or il a été montré qu’au sein de la plante le métal se trouvait sous forme de nanoparticules[3]. Plus récemment, on a découvert que le mécanisme d’adhésion du lierre à son support passait par la formation de nanoparticules, et que ces nanoparticules pourraient très bien remplacer celles de l’oxyde de titane TiO2 dont les crèmes solaires commerciales comportent de grandes quantités [4].

Il apparaît donc que les nanoparticules ne sont pas uniquement issues de la récente industrie de l’homme mais que, loin d’être l’objet de science-fiction imaginé par certains, elles ont toujours été naturellement présentes dans notre environnement. Cependant leur envahissante omniprésence actuelle doit entraîner une vigilance soutenue sur d’éventuels effets toxiques, et cela d’autant plus qu’il est bon de rappeler qu’en milieu urbain leur concentration est environ 100 fois plus forte que dans les milieux polaires, marins ou désertiques [5].

Références

[1] Hochella M.F. et coll., Science, 2008, 319, 1631. « Nanominerals, mineral nanoparticles,and Earth systems ».
[2] Hu G. et coll., Front. Genet., 2012, 3, 56. « Exosomal miRNAs : biological properties and therapeutic potential ».
[3] Gardea-Torresdey J. L et coll., Nanoletters 2002, 2, pp 397–401. « Formation and growth of Au nanoparticles inside live alfalfa plants ».
[4] Huang Y. et coll., J. Nanobiotechnology. 2013,11, 3-12, « Characterization of physicochemical properties of ivy nanoparticles for cosmetic application ».
[5] Buseck P.R. et Adachi K., «  Nanoparticles in the atmosphere », Elements, 2008, 4, 389-394

Publié dans le n° 311 de la revue


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