ALZHEIMER: De petites particules, les exosomes, pour délivrer la thérapie génique – Nature Biotechnology

De petites particules appelées exosomes pourraient constituer un nouveau véhicule de thérapie génique permettant de délivrer des médicaments directement dans le cerveau. C'est la prouesse, en tous cas, de scientifiques de l'Université d'Oxford qui viennent de réussir ainsi à neutraliser un gène soupçonné d'être en cause dans la maladie d'Alzheimer, dans le cerveau de souris. C'est une voie ouverte à de futures recherches et dont les conclusions, publiées dans l'édition du 20 mars de la revue Nature Biotechnology, seront d'un grand intérêt pour la communauté scientifique.   

L'étude en laboratoire a été menée sur la souris mais avec des résultats significatifs, avec une intervention sur le gène BACE1 -qui produit une protéine associée à la maladie d'Alzheimer-, suggérant que les exosomes pourraient aussi être utilisés en thérapie génique dans le cerveau humain.

Le processus implique les exosomes, de petites vésicules (bulles) produites à l'intérieur des cellules, puis relâchées, permettant le transport des protéines et de matières nucléaires tels que l'ARN à d'autres cellules ou à l'extérieur de la cellule. Les chercheurs ont voulu voir si ils pourraient utiliser ces exosomes pour “transporter” un matériel génétique spécifique à travers la barrière hémato-encéphalique, chez la souris. La barrière hémato-encéphalique est un mécanisme de défense vitale qui empêchent les agents contaminants dans le sang d'infecter le cerveau, mais qui rend difficile l'acheminement de médicaments vers le cerveau. Si les exosomes pouvaient être utilisés, le même mécanisme pourrait permettre de cibler d'autres gènes dans d'autres sites spécifiques du cerveau. Les exosomes semblent bien en effet, être en mesure de livrer plusieurs types de “cargaisons” aux cellules du cerveau de sorte que cette technologie pourrait avoir bon nombre d'applications.

Fusionner des molécules avec les exosomes: A partir de cellules immatures de la moelle osseuse de souris, les chercheurs ont produit des exosomes et ont ensuite fusionné une molécule avec certaines protéines de la membrane des exosomes. Les molécules fusionnées à la membrane des exosomes présentaient la capacité de se fixer sur certaines cellules. Les chercheurs ont alors ajouté une molécule particulière qui s'attache aux cellules du système nerveux central et une autre spécifique aux cellules musculaires. Pour tester si ces molécules pouvaient délivrer de manière ciblée des substances sur différents tissus, ils les ont chargées avec un matériel génétique. Les chercheurs ont enfin utilisé cette technique pour cibler le gène BACE1 dans des organismes vivants.

Les exosomes modifiés ont bien été en mesure de livrer leur matériel génétique aux cibles définies. L'étude a démontré que les exosomes pouvaient se lier aux cellules du cerveau et leur fournir des siRNA (ou short interfering RNA) spécifiques à un gène donné, appelé à être défectueux, par exemple chez les personnes atteintes de la maladie d'Alzheimer. La culture cellulaire a montré qu'il semblait n'y avoir aucune réponse immunitaire aux cellules ainsi modifiées.

Il s'agit d'un résultat important et très prometteur, soulignent les chercheurs, avec de nombreuses applications potentielles. Toutefois, il est important de rappeler que la technologie n'a pas encore été testée dans les cellules humaines, en particulier chez les humains atteints de la maladie d'Alzheimer.

Source : Nature Biotechnology 2011, Published online March 20 “Delivery of siRNA to the mouse brain by systemic injection of targeted exosomes”.

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