Résumé : Les nanoparticules magnétiques ont été largement utilisées en nanobiomédecine pour le diagnostic et le traitement des maladies, et comme vecteurs de divers médicaments. Les propriétés magnétiques uniques des médicaments « magnétiques » permettent leur délivrance dans une tumeur ou un tissu ciblé par l’application d’un champ magnétique. L’approche consistant à combiner le ciblage magnétique des médicaments et l’administration de gènes est appelée magnétofection, et elle est très prometteuse. Cette méthode est simple et efficace pour délivrer du matériel génétique aux cellules en utilisant des nanoparticules magnétiques contrôlées par un champ magnétique externe. Cependant, la magnétofection in vivo n’a pas été suffisamment étudiée, tant pour les voies locales que systémiques d’injection de vecteurs magnétiques, et les données pertinentes disponibles dans la littérature sont souvent purement descriptives et contradictoires. Dans cette revue, nous avons collecté et systématisé les données sur l’efficacité des injections locales de nanoparticules magnétiques porteuses d’information génétique lors de l’application de champs magnétiques externes. Nous avons également étudié l’efficacité de la magnétofection in vivo, en fonction de la structure et de la couverture des vecteurs magnétiques. Les perspectives de développement de la méthode ont également été envisagées.
Les nanoparticules magnétiques (MNP) ont été largement utilisées pour diverses applications in vitro, et leur capacité particulière à réagir aux champs magnétiques les rend particulièrement attrayantes pour la thérapie génique in vivo.
La magnétofection in vivo, c’est-à-dire l’administration de matériel génétique avec des particules magnétiques contrôlées par un champ magnétique externe, est une approche prometteuse pour augmenter de manière significative l’efficacité de la thérapie génique.
En thérapie génique, une maladie ou un néoplasme cellulaire peut être traité en délivrant du matériel génétique à des cellules spécifiques afin, par exemple, d’augmenter l’expression de gènes spécifiques ou de réduire la production d’une protéine souhaitée.
Il est évident que la délivrance directe des acides nucléiques aux cellules ciblées est le facteur limitant d’une telle thérapie ; par conséquent, le choix d’un vecteur viral ou non viral fiable et efficace pour la délivrance est très important.
Les vecteurs viraux couramment utilisés, basés sur les adénovirus, les lentivirus et les virus adéno-associés, sont d’excellents vecteurs, mais ils présentent un certain nombre d’inconvénients majeurs, tels que l’immunogénicité et la cancérogénicité.
Les vecteurs non viraux sont plus sûrs ; ils comprennent les poly-plexes à base de polymères biodégradables cationiques ou neutres, les lipoplexes (liposomes cationiques et niosomes), les complexes d’acide désoxyribonucléique (ADN) avec des dendrimères ou des peptides par eux-mêmes, ainsi que les combinaisons de tous les vecteurs susmentionnés avec des particules magnétiques [23,24]. Dans ce cas, les particules magnétiques elles-mêmes peuvent être utilisées pour la thérapie des tumeurs, pour l’administration ciblée de médicaments dans une partie sélectionnée du corps, ou pour la séparation magnétique des cellules.
Comme indiqué ci-dessus, les complexes à base de particules magnétiques et d’acides nucléiques ont des propriétés multimodales ; par conséquent, en plus de l’administration directe de gènes à l’aide de ces complexes, il est possible de réaliser l’accumulation et la libération de particules sous contrôle magnétique, le suivi de particules par imagerie par résonance magnétique (IRM), l’imagerie de tumeurs et des études de quantification de particules magnétiques (MPQ), ainsi que la magnétofection.
Le terme « magnétofection » fait référence à l’utilisation d’un champ magnétique et de particules magnétiques pour améliorer l’efficacité de la délivrance de gènes.
Le principe de la méthode est clair : le champ magnétique favorise l’accumulation et la rétention des particules magnétiques dans la zone d’application (la figure 1 présente une conception schématique de la magnétofection). Par rapport à la transfection conventionnelle basée sur des polymères ou des lipides, la magnétofection présente un certain nombre d’avantages évidents, tels qu’une plus grande efficacité et, par conséquent, une dose d’acide nucléique plus faible, un temps d’administration plus court et la possibilité de transfecter localement et dans une zone limitée.
En ce qui concerne la comparaison des avantages et des inconvénients des MNP parmi d’autres nanoparticules inorganiques (nanoparticules d’or, nanoparticules de silice, points quantiques, etc.) pour le déversement de gènes in vivo, il existe plusieurs études complètes avec des informations détaillées.
