Trichoderma longibrachiatum-mediated green synthesis of selenium nanoparticles: Optimization, characterization, and selective in vitro cytotoxicity against cancer cells
Cette étude démontre la biosynthèse écologique et statistiquement optimisée de nanoparticules de sélénium sphériques et stables à l'aide du filtrat de culture sans cellules de *Trichoderma longibrachiatum*, lesquelles présentent une cytotoxicité sélective contre diverses lignées de cellules cancéreuses tout en épargnant les fibroblastes non malins.
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Dans le monde de la médecine moderne, les scientifiques cherchent constamment des moyens de traiter des maladies comme le cancer sans nuire aux parties saines du corps. Une voie prometteuse implique l'utilisation de minuscules particules de sélénium, un élément dont notre corps a besoin en petites quantités pour fonctionner correctement. Lorsque le sélénium est réduit à l'échelle de la nanoparticule, il devient un outil puissant capable d'interagir avec les cellules de manières uniques. Cependant, la fabrication de ces particules nécessite généralement des produits chimiques agressifs et une énergie élevée, ce qui peut être dangereux pour l'environnement et laisser des résidus toxiques. Pour résoudre ce problème, les chercheurs se sont tournés vers la nature, cherchant des organismes vivants capables de construire ces particules de manière sûre et propre, une méthode souvent appelée synthèse verte. L'objectif est de trouver une usine biologique capable de transformer un simple ingrédient chimique en un outil thérapeutique, tout en garantissant que le produit final soit pur, stable et sûr pour l'usage humain.
Une équipe de chercheurs en Égypte a démontré avec succès comment un champignon commun peut agir comme cette usine biologique. Ils se sont concentrés sur un type spécifique de moisissure connu sous le nom de Trichoderma longibrachiatum, qu'ils avaient précédemment identifié en croissance à l'intérieur de grains de maïs. Au lieu d'utiliser le champignon entier, ils ont collecté le liquide que la moisissure sécrétait en poussant, un bouillon clair riche en substances chimiques naturelles. Ils ont mélangé ce liquide avec une solution de sélénite de sodium, une forme inoffensive de sélénium, et ont observé ce qui se passait. Au cours d'une semaine, le mélange clair a lentement pris une couleur rouge orangé distincte. Ce changement visuel était le premier signe que les sécrétions naturelles de la moisissure faisaient le plus gros du travail, transformant le sélénium dissous en particules solides et microscopiques.
Pour s'assurer d'obtenir le meilleur résultat possible, les scientifiques ne se sont pas contentés de deviner les bonnes conditions ; ils ont utilisé une méthode statistique rigoureuse pour tester des dizaines de combinaisons différentes de température, d'acidité, de temps et de quantités d'ingrédients. Ils ont découvert que le processus fonctionnait mieux lorsque le mélange était maintenu à une température juste en dessous de la température ambiante, laissé reposer pendant près de huit jours, et ajusté à une acidité légèrement neutre. Sous ces conditions précises, le champignon a produit un rendement élevé de nanoparticules. Les chercheurs ont ensuite examiné de plus près ce qu'ils avaient créé. À l'aide de microscopes puissants, ils ont confirmé que les particules étaient parfaitement rondes et incroyablement petites, avec une taille moyenne d'environ 20 nanomètres. Pour donner une perspective, un seul cheveu humain mesure environ 50 000 nanomètres de large, ce qui signifie que ces particules sont des milliers de fois plus petites que la largeur d'un cheveu. L'analyse a également montré que les particules étaient composées de sélénium cristallin pur et étaient recouvertes d'une couche protectrice de protéines et de graisses provenant du champignon, ce qui les empêchait de s'agglutiner.
La partie la plus significative de l'étude consistait à tester si ces minuscules particules pouvaient combattre le cancer sans nuire aux cellules saines. Les chercheurs ont exposé les nanoparticules à trois types différents de cellules cancéreuses humaines : le cancer du sein, du foie et du côlon. Ils ont également testé les particules sur des cellules pulmonaires normales et saines pour voir si le traitement serait trop agressif. Les résultats ont été frappants. Les nanoparticules se sont révélées très efficaces pour stopper la croissance des cellules cancéreuses, les cellules cancéreuses du sein étant les plus sensibles. Cependant, les cellules pulmonaires saines étaient beaucoup plus résistantes, nécessitant une dose bien plus élevée de particules pour montrer un effet. Cette différence de réaction est cruciale car elle suggère que les nanoparticules peuvent cibler la maladie tout en épargnant les tissus sains du patient. En revanche, un médicament de chimiothérapie standard utilisé pour comparaison a tué les cellules cancéreuses et les cellules saines avec une facilité presque égale. L'étude conclut que cette méthode basée sur le champignon offre une manière propre et efficace de produire un nouveau type d'agent anticancéreux sélectif dans son action, offrant potentiellement une voie plus sûre pour les traitements futurs.
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