Séminaire général : Magnétisme et vivant : des outils pour l’oncologie et l’ingénierie tissulaire. Claire WILHELM (Sorbonne Université, Université PSL, Paris)
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ID de réunion : 982 5946 8607
Code secret : W0m1gm
Résumé : La plupart des organismes vivants sont insensibles aux champs magnétiques. Cependant, certains animaux et surtout bactéries possèdent un système de navigation magnétique, grâce des cristaux de magnétite qui agiraient comme des boussoles internes. Si l’on trouve également quelques cristaux magnétiques dans le cerveau humain, un sens magnétique chez l’homme reste encore à démontrer. En revanche, il est possible d’introduire artificiellement ces cristaux magnétiques au sein du vivant afin de pouvoir le manipuler. Une telle approche a ouvert la voie à des nombreuses applications dans le domaine biomédical, exploitant les propriétés magnétiques d’aimantation, d’attraction ou encore d’excitation par un champ magnétique. Ces propriétés inédites pour le vivant permettent d’imaginer toutes sortes de manipulations à distance pour sonder ou imager les cellules, exercer une action thérapeutique, ou façonner des tissus par exemple. Dans cette utilisation de nano-outils magnétiques pour le domaine biomédical, le point de vue fondamental reste central : manipuler la matière vivante par des effets purement physiques peut mener à une nouvelle compréhension des phénomènes dynamiques du vivant. Les applications sont multiples pour la médecine de demain : pour le diagnostic (nanocapteurs, nanotraceurs pour l’imagerie médicale), pour la thérapie (ciblage magnétique d’agents thérapeutiques, hyperthermie intracellulaire) et pour la réparation tissulaire (prothèses magnétiques, ingénierie tissulaire …). Néanmoins, la question de la toxicité potentielle des nanoparticules au cœur des cellules et de leur devenir sur le long-terme reste une question sociétale centrale. Grâce à la physique et à des approches de nano-magnétisme en milieu vivant, il est possible de décortiquer le cycle de vie des nanoparticules dans l’environnement biologique, afin de connaitre, au mieux, leur devenir et les possibles effets que ces nanomatériaux produisent.
Biographie : https://www.cnrs.fr/fr/personne/claire-wilhelm-0 Directrice de recherche CNRS au Laboratoire physico-chimie Curie au sein de l’Institut Curie – PSL, sur le site de l’Institut Pierre-Gilles de Gennes, experte en nanotechnologies, biophysique et biomédecine.Avec un sens du collectif au cœur de ses travaux, Claire Wilhelm développe une recherche interdisciplinaire entre la biophysique cellulaire et tissulaire, la bio-ingénierie et la nanomédecine, avec comme ligne directrice le magnétisme, dans, et pour le vivant. En proposant de nouveaux outils magnétiques pour façonner, comprendre, et stimuler des tissus organisés et fonctionnels, Claire Wilhelm est par exemple parvenue à forcer des cellules souches à se différencier en cellules cardiaques sous le seul effet d’une stimulation (magnéto-)mécanique. En parallèle, elle explore le potentiel thérapeutique de nanoparticules, leur réactivité en environnement biologique, et leur biocamouflage dans des vésicules extracellulaires. Ces recherches sont marquées par l’utilisation du nanomagnétisme in operando en conditions vivo, ce qui a notamment permis d’observer un magnétisme biologique produit par les cellules souches humaines.
