Biologie Des « hélicoptères » dans le corps

Des «hélicoptères» invisibles à l’œil nu, de la taille d’un virus, ont été mis au point par des chercheurs de l’université Cornell, à New York, qui envisagent de leur confier un jour la tâche d’apporter des médicaments à l’intérieur des cellules malades. Ces moteurs biomoléculaires, décrits dans le dernier numéro de la revue Science, sont dotés d’hélices d’un diamètre de 150 nanomètres (1 nanomètre = un millionième de millimètre) suffisamment puissantes pour produire huit tours d’hélice par seconde. À titre de comparaison, les virus sont larges de 17 à 1 000 nanomètres. Combinant des éléments biologiques et des matériaux fabriqués, ces moteurs marchent en utilisant le combustible biochimique ATP (adénosine triphosphate), l’énergie de la vie cellulaire. «Avec cette démonstration, nous pensons avoir réalisé une toute nouvelle technologie, souligne le principal auteur de l’article, Carlo Montemagno. Nous avons montré que des nano-instruments hybrides pouvaient être assemblés, entretenus et réparés en utilisant la physiologie de la vie». Leur moteur biologique a pu les faire tourner jusqu’à deux heures et demie lorsque ces hélicoptères étaient plongés dans une solution d’ATP et d’autres produits chimiques. Les chercheurs ont créé 400 engins, mais seulement cinq d’entre eux ont bien fonctionné, reconnaissent-ils. De tels hélicoptères pourraient à terme être utilisés comme des «nano-infirmières» voyageant dans le corps pour effectuer la mission qui leur sera allouée. L’équipe de Carlo Montemagno imagine également la mise au point de «pharmacies intelligentes» qui analyseront les messages chimiques des cellules malades, calculeront la dose de médicament nécessaire et la fourniront. Mais pour cela, notent-ils, il faudra ajouter à leur découverte un nano-ordinateur. Les chercheurs de Cornell souhaiteraient également faire fonctionner leur hélicoptère avec un combustible plus léger que l’ATP tel que des photons. Dans la nature, l’ATP-ase transforme la nourriture en source d’énergie pour les personnes, les plantes et autres organismes vivants en brisant les liaisons atomiques de l’ATP pour créer l’ADP (adénosine diphosphate). La réaction entraîne une protéine cylindrique, semblable à un rotor, à l’intérieur de l’ATP-ase, provoquant ainsi la rotation de l’hélice des nano-hélicoptères.