Design de nanoparticules efficaces pour une nouvelle approche du traitement des contaminations par les neurotoxiques – NanoDeTox

Les attaques successives avec des agents NRBC dans un contexte civil et militaire ont rendu nécessaire la mise au point de contre-mesures efficaces. Ainsi, parmi les agents NRBC, les agents neurotoxiques organophosphorés (OPs, ex VX) sont des composés très toxiques, également utilisés en agriculture comme agents insecticides et défoliants. Les agents organochlorés (OCs, ex ypérite) sont des agents toxiques persistants qui provoquent des brûlures, des vésications et des nécroses lorsqu’ils sont au contact de la peau, ainsi qu’une toxicité générale. Deux approches sont couramment utilisées pour limiter les conséquences de contaminations externes ou internes : la décontamination de la peau et des phanères et l’administration de traitements systémiques. Dans le cadre de la décontamination externe les moyens de décontamination restent souvent non spécifiques et reposent sur une approche empirique. Certains sont très coûteux pour une utilisation massive. La norme AFNOR qui définit les conditions expérimentales des essais quantitatifs permettant d’évaluer et de comparer l’efficacité de dispositifs de décontamination sur une peau saine ne sera publiée qu’en 2016. La longue genèse de cette norme, montre que malgré le long historique d’usage de ces agents toxiques, et l’usage de solutions de lavage ou d’élimination des toxiques, les avancées significatives sur les aspects de pharmacocinétique cutanée ne sont que très récents. On peut l’expliquer par la complexité à réaliser des expériences avec ces agents toxiques, au regard des normes de sécurité. Un système polyvalent, efficace sur plusieurs familles de toxiques, peu coûteux et facile d’utilisation, permettant d’éviter toute dissémination, n’est actuellement pas disponible sur le marché. Dans cette logique, il s’avère que les oxydes métalliques sous la forme de poudres sont des systèmes particulièrement prometteurs, car permettant de combiner les actions d’absorption et de dégradation des toxiques. Ce projet propose une étude approfondie des mécanismes de dégradation des agents chimiques organophosphorés, ainsi que des organochlorés, par des nanoparticules d’oxydes métalliques. Le projet s’articule selon trois objectifs principaux : (i) fort de premiers résultats qualitatifs obtenus avec des nanoparticules d’oxydes de cérium, utiliser ces dernières comme matériau modèle pour identifier les mécanismes de dégradation des toxiques, (ii) proposer des matériaux alternatifs sur la base de ces mécanismes, (iii) aboutir à une formulation permettant des évaluations in vitro sur des échantillons de peau animale et humaine en laboratoire.
Les nanomatériaux seront produits par différentes méthodes, soit chimique (Synthèses Solvothermales), soit physique (ablation laser en liquides). Les particules formées seront caractérisées pour obtenir l’ensemble des paramètres physicochimiques d’intérêt. L’objectif est de corréler la synthèse, c’est à dire le choix de la méthode de synthèse et des post-traitements (recuits en atmosphère contrôlée), aux caractéristiques structurales et physico-chimiques des nanoparticules produites. L’évolution des efficacités de décontamination en fonctions de ces caractéristiques permettra alors d’identifier les mécanismes de dégradation des toxiques, avec deux conséquences : (i) une optimisation du mode de production aboutissant à une efficacité accrue, et (ii) la proposition de nouveaux matériaux. Pour identifier les mécanismes de dégradation, le choix des similis (du VX par exemple) constituera une étape clé. L’influence du milieu (liquide ou sec), des solvants, des paramètres tels que le pH seront étudiés.