Nos dents sont des objets extrêmement résistants; en partie grâce à leur blindage d‘émail, elles sont capables d’encaisser des contraintes mécaniques terribles. En revanche, leur structure microscopique poreuse les rend aussi vulnérables aux assauts chimiques de micro-organismes qui provoquent des caries. Pour s’en débarrasser, des chercheurs indiens ont choisi de miser sur une approche originale à base de minuscules robots.
Nos dents ne sont pas constituées que d’un seul élément. Il s’agit de structures complexes où chaque couche joue un rôle bien précis. En dessous de la couronne d’émail, on trouve de la dentine, le principal constituant de la dent. Pour l’anecdote, on l’appelle aussi ivoire chez les animaux.
Cette dentine ne constitue pas non plus un bloc homogène. C’est le cas pour la partie externe, mais la zone interne est au contraire parcourue de nombreux petits canaux : on parle de canalicules dentinaires. Et malheureusement pour nous, chacun de ses tubules représente une cachette extrêmement douillette pour de nombreux micro-organismes; une situation qui peut aboutir à une infection de la dent, avec un passage obligé chez le dentiste pour éviter l’abcès, voire la septicémie.
Soigner en profondeur, un sacré défi pour les dentistes
Pour ces derniers, le traitement de ces infections fait partie de la routine. Il consiste à retirer purement et simplement la pulpe, la partie molle encerclée par la dentine qui héberge les vaisseaux sanguins. Le praticien peut alors procéder à un nettoyage en profondeur de la dentine, souvent avec un cocktail d’antibiotiques.
Le problème, c’est que d’après les chercheurs, cette procédure a tendance à épargner de nombreux micro-organismes. C’est tout particulièrement vrai pour des bactéries comme Enterococcus faecalis, une petite peste résistante aux antibiotiques. Elles demeurent alors bien à l’abri dans les canalicules dentinaires, où elles peuvent continuer de faire leur office.
“Les tubules dentinaires sont très étroits, et les bactéries résident profondément dans le tissu. Les techniques actuelles ne sont pas assez efficaces pour aller tout au fond ds canaux et tuer l’intégralité des bactéries”, explique Shanmukh Srinivas, l’un des chercheurs à l’origine de ces travaux.
Lui et son équipe ont donc cherché à développer un procédé susceptible d’éradiquer complètement ces bactéries indésirables. Et ils estiment y être parvenus avec un minuscule robot — un “nanobot” — hélicoïdal en dioxyde de silicium recouvert d’une fine couche de fer. Ce revêtement métallique permet alors aux chercheurs de le contrôler de l’extérieur en manipulant un champ magnétique.
Un nano-robot rampant pour cuire les bactéries
En jouant sur la fréquence de ce dernier, ils sont parvenus à les faire pénétrer très profondément dans les canalicules dentinaires. Et cette approche leur a aussi permis d’utiliser un arsenal différent pour se débarrasser des bactéries. En effet, en orientant précisément le champ magnétique, ils sont capables de faire chauffer la surface métallique des nanobots.
La chaleur produite s’est avérée suffisante pour tuer la quasi-totalité des bactéries dans des échantillons de dentine ex vivo. Ils ont également testé le procédé sur des souris avec succès; ils ont réussi à purger leurs dents sans les endommager ou provoquer d’effets secondaires chez les rongeurs.
Sur le papier, c’est un concept qui présente des avantages indiscutables. En premier lieu, cette méthode permet de se passer d’antibiotiques agressifs, ce qui est déjà un bénéfice en soi. De plus, le fait d’utiliser la température permet de détruire plus ou moins n’importe quel type de bactérie susceptible de résider dans la dentine, indépendamment de leur résistance aux antibiotiques.
Cette méthode permettrait de pénétrer bien plus profondément dans les canaux que les autres techniques actuelles. Les chercheurs expliquent que les procédés basés sur des ultrasons ou des lasers, par exemple, peuvent difficilement fonctionner au-delà d’une certaine profondeur. Ces nanobots, en revanche, peuvent s’enfoncer bien plus loin dans les tubules; de quoi couvrir la quasi-totalité des cavités.
Les chercheurs expliquent qu’ils sont capables d’extraire ces nanobots du patient une fois qu’ils auront terminé leur travail. Cerise sur le gâteau, ils seraient même tout proches de déployer cette technologie dans un contexte clinique. Dans un futur proche, ils espèrent donc produire un nouveau type d’appareil médical qui peut être facilement manipulé par un dentiste.
Des nano-robots pour une giga-révolution médicale ?
Précisons cependant que les auteurs de ces travaux ont été réalisés dans le cadre de l’activité de Theranautilus, une startup indienne spécialisée dans la nanorobotique. Même si elle est à l’origine dérivée de l’Indian Institute of Science qui est une structure publique, il s’agit donc d’une entreprise qui compte bientôt mettre son produit sur le marché; dans ce contexte, elle a tout intérêt à présenter des résultats très encourageants. Il faudra donc prendre ces annonces avec une des pincettes, du moins en attendant les premiers essais cliniques sur des humains.
Reste qu’il s’agit tout de même d’une technologie très prometteuse. Theranautilus est d’ailleurs loin d’être la seule entreprise à en avoir conscience. De nombreux autres laboratoires travaillent d’ailleurs déjà sur des procédés de ce type, par exemple dans le cadre du traitement du cancer ou de maladies neurologiques comme Alzheimer. Il sera donc intéressant de suivre l’éclosion progressive de ces technologies médicales basées sur la nanorobotique.
Le texte de l’étude est disponible ici.
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Vive la révolution médicale. Il est temps d’évoluer avec ces nouvelles technologies pour mieux soigner.