Des MOF gonflés pour améliorer l'administration des médicaments

31.01.2024
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La prise de médicaments par voie orale est un moyen pratique d'administrer des produits pharmaceutiques. Cependant, cette méthode implique parfois l'ingestion de plusieurs pilules par jour, ou nécessite des pilules de grande taille qui peuvent être difficiles à avaler. C'est pourquoi les chercheurs étudient comment utiliser les MOF pour l'administration de médicaments afin de minimiser la fréquence des doses et de maximiser l'efficacité du traitement (image symbolique).

La structure spongieuse des cadres métallo-organiques (MOF) permet à ces polymères de transporter et d'administrer toute une série de composés thérapeutiques. Aujourd'hui, des chercheurs dont les travaux sont publiés dans ACS Applied Bio Materials ont traité un MOF contenant du chrome avec une dose d'acide acétique, plus concentrée que dans le vinaigre, afin d'augmenter la taille et la surface de ses pores. Les MOF gonflés contenaient plus d'ibuprofène ou de médicaments chimiothérapeutiques que la version originale et présentaient de meilleures performances en tant que vecteur potentiel de médicaments.

Fateme Rezaei

L'augmentation de la taille des pores de ce MOF contenant du chrome a amélioré sa capacité à transporter et à délivrer deux médicaments courants : l'ibuprofène et le 5-fluorouracile.

La prise de médicaments par voie orale est un moyen pratique d'administrer des produits pharmaceutiques. Cependant, cette méthode implique parfois l'ingestion de plusieurs pilules par jour, ou nécessite des pilules de grande taille qui peuvent être difficiles à avaler. C'est pourquoi les chercheurs étudient comment utiliser les MOF pour l'administration de médicaments afin de réduire la fréquence des prises et de maximiser l'efficacité du traitement. En personnalisant la taille et la structure des pores des polymères, les scientifiques ont créé des véhicules à l'échelle nanométrique qui pourraient permettre une libération plus contrôlée et plus ciblée des médicaments. Cependant, pour transporter et délivrer encore plus de molécules de médicaments, les pores devraient s'élargir davantage que ne le permettent les versions actuelles. Une équipe de recherche dirigée par Fateme Rezaei, de l'université de Miami, a voulu optimiser un MOF existant et améliorer la libération par le polymère de deux médicaments courants de tailles moléculaires différentes : l'ibuprofène, un anti-inflammatoire, et le 5-fluorouracile, un composé plus petit utilisé en chimiothérapie pour traiter le cancer.

Les chercheurs sont partis d'une méthode établie pour synthétiser un MOF biocompatible contenant du chrome et ont ajouté une étape de rinçage à l'acide acétique. L'acide a provoqué l'expansion des pores du polymère, dont la largeur est passée d'environ 2,5 nanomètres (nm) à 5 nm. Lors d'expériences en laboratoire visant à caractériser la capacité du MOF à charger des médicaments, les chercheurs ont observé que la version gonflée absorbait plus de molécules d'ibuprofène et de 5-fluorouracile que le cadre contenant du chrome avec des pores de taille standard. Ensuite, dans le cadre d'expériences de délivrance de médicaments, ils ont chargé les MOF à pores élargis et les MOF standard avec de l'ibuprofène ou du 5-fluorouracile et ont mesuré la rapidité avec laquelle les médicaments passaient dans une solution saline. Rezaei et ses collègues ont constaté que les nouveaux cadres libéraient les deux médicaments beaucoup plus rapidement que les cadres originaux. Les chercheurs ont attribué les taux plus élevés de chargement et de libération des médicaments aux pores et à la surface plus importants de la structure élargie, qui offre de plus grandes "portes" pour l'entrée et la sortie des molécules de médicament.

Selon les chercheurs, de simples modifications comme celles-ci pourraient maximiser l'efficacité des MOF dans les futures applications de délivrance de médicaments. Dans une prochaine étape, ils prévoient de déterminer comment la modification de la structure des pores des MOF permet d'obtenir une libération lente et progressive des médicaments dans des délais précis.

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