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19 Fév, 2024

L’inhalation de graphène est sans danger, selon un essai sur l’homme

L’inhalation de graphène est sans danger, selon un essai sur l’homme

Un premier essai sur l’homme a montré que l’inhalation d’oxyde de graphène ne produisait pas d’effets néfastes à court terme.

L’inhalation d’une forme ultra-pure du « matériau miracle » qu’est le graphène n’a pas eu d’effets indésirables à court terme sur les fonctions pulmonaires et cardiovasculaires d’un petit groupe de volontaires en bonne santé. Cette première étude sur l’homme ouvre la voie au développement d’une nouvelle méthode d’administration ciblée de médicaments pour traiter des maladies telles que le cancer.

L’objectif principal de la conception d’un système d’administration de médicaments optimisé est de délivrer des agents thérapeutiques aux tissus malades d’une manière contrôlable tout en produisant peu d’effets secondaires sur les tissus sains. En raison de sa stabilité chimique et mécanique, de ses propriétés hydrophiles, de sa surface élevée et de sa biocompatibilité, l’oxyde de graphène (GO : Graphene Oxide), la forme oxydée du « matériau miracle » qu’est le graphène, a été proposé à cette fin.

Cependant, il existe des preuves limitées et incohérentes quant à la sécurité d’utilisation de l’oxyde de graphène chez l’homme, principalement en raison des nombreuses sources différentes du matériau et de leur variabilité notable en termes de dimensions et de propriétés chimiques. Une étude menée par des chercheurs de l’université d’Édimbourg, en Écosse, a révélé que l’inhalation d’un GO ultra-pur n’avait aucun effet néfaste sur l’homme.

« Les nanomatériaux tels que le graphène sont très prometteurs, mais nous devons nous assurer qu’ils sont fabriqués de manière sûre avant de pouvoir les utiliser plus largement dans notre vie », a déclaré Mark Miller, l’un des auteurs correspondants de l’étude. « Le fait de pouvoir étudier la sécurité de ce matériau unique sur des volontaires humains est un grand pas en avant dans notre compréhension de la manière dont le graphène pourrait affecter le corps. Grâce à une conception minutieuse, nous pouvons tirer le meilleur parti des nanotechnologies en toute sécurité ».

Les chercheurs ont synthétisé des feuilles de GO minces, hautement purifiées et exemptes de métaux et d’endotoxines en deux dimensions : petit GO (s-GO : small-GO) et ultra-petit GO (us-GO : ultra-small GO). Les nanoparticules ont ensuite été mises en aérosol pour être inhalées à l’aide d’un masque facial.

Quatorze volontaires en bonne santé ont inhalé soit une dose unique de GO, soit de l’air filtré pendant deux heures, tout en faisant du vélo par intermittence afin de normaliser les fréquences respiratoires entre les individus. Quelques semaines plus tard, les participants sont retournés à la clinique pour des expositions contrôlées répétées à un GO de taille différente ou à de l’air pur, à des fins de comparaison.

Les chercheurs ont constaté que l’inhalation de GO n’était associée à aucun effet indésirable aigu sur la fonction pulmonaire ou cardiovasculaire des participants ou sur l’inflammation systémique. Une « légère augmentation » de la thrombogénicité, c’est-à-dire la tendance d’un matériau à provoquer une coagulation lorsqu’il entre en contact avec le sang, a été observée dans un modèle ex vivo de lésion vasculaire, soulignant la nécessité de mener d’autres études pour évaluer plus complètement les actions des nanomatériaux manufacturés inhalés.

Les chercheurs reconnaissent les limites de l’étude, à savoir que le nombre de participants était faible et qu’ils n’ont testé qu’une seule dose de GO. Il se peut que le nombre de participants soit insuffisant pour détecter des effets plus subtils de l’inhalation de GO ou que des concentrations plus élevées ou des durées d’exposition plus longues puissent produire des effets qui n’étaient pas apparents dans l’étude actuelle. Néanmoins, l’étude représente un grand pas en avant vers une évaluation complète des risques liés à l’utilisation du GO dans le domaine biomédical.

« Il s’agit de la toute première étude contrôlée impliquant des personnes en bonne santé pour démontrer que des formes très pures d’oxyde de graphène – avec une distribution de taille et des caractéristiques de surface spécifiques – peuvent être développées de manière à minimiser les risques pour la santé humaine », a déclaré Kostas Kostarelos, un autre auteur correspondant.

L’étude soulève toutefois une question importante : La faisabilité de telles découvertes. Pour que les avantages du graphène et de l’OG se concrétisent, il faut qu’ils soient produits en quantités massives et à faible coût. Jusqu’à présent, la production à grande échelle et à faible coût est restée un rêve lointain.

https://www.nature.com/articles/s41565-023-01572-3

https://www.ed.ac.uk/news/2024/trial-shows-wonder-material-can-be-developed-safel