Publié le 23 février 2026. Des chercheurs ont découvert que l’efficacité des nanoparticules lipidiques (LNP) – ces minuscules capsules graisseuses utilisées pour délivrer les vaccins à ARNm contre la COVID-19 – pourrait être optimisée en favorisant un certain désordre dans leur structure interne, remettant en question les approches actuelles de développement de médicaments.
- Les nanoparticules lipidiques (LNP) présentent des variations significatives dans leur structure et leur capacité à délivrer leur contenu aux cellules.
- Contrairement aux attentes, les particules LNP les moins organisées, où la cargaison est moins structurée, se révèlent plus efficaces pour libérer leur contenu à l’intérieur des cellules.
- Une nouvelle méthode de mesure à haut débit permet d’analyser des millions de nanoparticules individuelles, ouvrant la voie à des formulations de LNP plus performantes.
Les nanoparticules lipidiques (LNP) ont joué un rôle déterminant dans le succès des vaccins à ARNm, notamment ceux de Pfizer-BioNTech et Moderna, utilisés pendant la pandémie de COVID-19. Des études ont démontré leur potentiel pour administrer des traitements contre le cancer, les maladies génétiques et d’autres pathologies. Cependant, un défi majeur persiste : seulement 1 à 5 % de la cargaison contenue dans les LNP parviennent effectivement à être libérés à l’intérieur des cellules.
Selon Artu Breuer, chercheur à l’Université de Copenhague, cette faible efficacité constitue une limitation importante.
« Cette faible efficacité limite ce que nous pouvons faire avec les LNP comme thérapeutiques. Par exemple, dans le traitement du cancer où les cellules se divisent rapidement, si vous délivrez trop peu d’ARN, les cellules dépassent le traitement. »
Pour mieux comprendre les facteurs influençant l’efficacité de la délivrance, Breuer et son équipe ont développé une méthode innovante capable d’analyser des nanoparticules individuelles – jusqu’à un million à la fois – plutôt que de se baser sur des propriétés moyennes. Ils ont ainsi pu mesurer à la fois la taille de chaque particule et la quantité de cargaison qu’elle contenait.
« Au lieu de supposer que chaque nanoparticule d’un lot est identique, nous avons constaté d’énormes variations », explique Breuer. « Et nous avons découvert deux sous-populations distinctes : des particules organisées où la cargaison est parfaitement structurée, et des particules amorphes où elle est plus désorganisée. La surprise a été que les particules désordonnées fonctionnent mieux à l’intérieur des cellules. »
Cette découverte remet en question les approches traditionnelles de développement de médicaments, qui visent à maximiser la quantité de médicament chargé dans chaque nanoparticule et à assurer un conditionnement optimal. Les chercheurs ont observé que les particules hautement organisées, structurées comme les couches d’un oignon, pouvaient en réalité résister à la libération de leur cargaison une fois à l’intérieur des cellules.
« Imaginez ceci : dans une nanoparticule organisée, les lipides chargés positivement sont étroitement liés à l’ARN chargé négativement », illustre Breuer. « Lorsque la particule pénètre dans une cellule, même si les conditions changent, ces attractions maintiennent le tout ensemble. Mais dans une particule désorganisée, il existe une certaine séparation entre les charges. Lorsque les conditions changent à l’intérieur de la cellule, les charges positives se repoussent et la particule se désagrège, libérant ainsi le médicament. »
Ces résultats suggèrent un changement de paradigme dans la conception de ces vecteurs de délivrance. Plutôt que de se concentrer sur la maximisation de la cargaison, les chercheurs pourraient désormais privilégier le maintien d’une structure interne désorganisée favorisant la libération du médicament une fois à destination. Breuer précise : « Nous visons la direction opposée à celle recherchée par le secteur. Je ne dis pas que nous devrions avoir des nanoparticules vides, mais nous devons trouver des moyens de charger suffisamment d’ARN tout en conservant cette structure désorganisée qui est plus efficace à l’intérieur des cellules. »
L’outil de mesure de nanoparticules uniques développé par l’équipe de Breuer offre aux chercheurs un moyen de filtrer les formulations de LNP et de déterminer quelles caractéristiques structurelles sont réellement importantes pour leur administration, ce qui pourrait accélérer le développement de médicaments à base d’ARN plus efficaces. Des recherches complémentaires explorent déjà l’optimisation de ces vecteurs pour des applications variées.
Une étude récente a comparé les composants des LNP utilisés dans les vaccins de Moderna et Pfizer-BioNTech, soulignant l’importance de l’ionizable lipid SM-102 (Moderna) par rapport à ALC-0315 (Pfizer-BioNTech) pour la délivrance de l’ARNm et la production d’anticorps.