Cette équipe du Brigham and Women's Hospital (BWH, Boston) vient de développer un nouveau système d'administration de médicaments à base de nanoparticules particulièrement adapté au traitement des troubles cérébraux. La technique qui permet en effet de passer la barrière hémato-encéphalique démontre ici, dans la revue Science Advances, son efficacité à délivrer le médicament au cerveau, chez un modèle animal.
Au cours de ces dernières décennies, les chercheurs ont identifié des voies biologiques menant à des maladies neurodégénératives et développé des agents moléculaires prometteurs pour les cibler. Cependant, la traduction de ces recherches en médicaments approuvés a progressé à un rythme beaucoup plus lent, en partie en raison du défi posé par le passage des agents à travers la barrière hémato-encéphalique et jusqu’au cerveau. Cependant, ce nouveau système d'administration testé sur des modèles murins promet « une pénétration sans précédent d'ARNsi à travers la barrière hémato-encéphalique intacte », assure l’auteur principal, Nitin Joshi, PhD, bioingénieur associé au Centre de nanomédecine du département d'anesthésie du BWH : « Il est très difficile d’administrer des agents thérapeutiques à petites et grandes molécules dans le cerveau et à travers la barrière hémato-encéphalique ».
Une nouvelle technique thérapeutique prometteuse pour une variété de troubles neurologiques humains
Pour faciliter l'administration d'agents thérapeutiques au cerveau, l’équipe de bioingénieurs de Boston a développé une plate-forme de nanoparticules. La solution encapsule des agents thérapeutiques dans des nanoparticules biocompatibles avec des propriétés de surface précisément conçues pour permettre leur transport dans le cerveau, indépendamment de l'état de la barrière hémato-encéphalique. L’équipe montre sur la souris modèle de lésion cérébrale traumatique que ce nouveau mode d'administration permet une concentration d’agents thérapeutiques 3 fois plus élevée dans le cerveau que les méthodes conventionnelles d'administration. La solution s’avère ainsi beaucoup plus efficace sur le plan thérapeutique, ce ouvre un grand espoir dans le traitement de nombreux troubles neurologiques humains.
Les promesses des ARN interférents (siRNA) : la thérapeutique utilisée dans l’étude est une petite molécule d'ARN interférent conçue pour inhiber l'expression de la protéine tau, qui joue un rôle clé dans la neurodégénérescence. Un polymère biodégradable et biocompatible utilisé dans plusieurs produits existants approuvés par l’Agence américaine Food and Drug Administration est utilisé comme matériau de base pour les nanoparticules. Les propriétés de surface des nanoparticules ont été travaillées de manière à optimiser leur pénétration à travers la barrière hémato-encéphalique. Une réduction de 50% de l'expression de tau est observée chez des souris modèles e lésion cérébrale ayant reçu les nanoparticules.
La technologie va permettre aux médecins de traiter les blessures secondaires associées aux traumatismes cérébraux qui peuvent à terme entraîner le développement de la maladie d'Alzheimer, la maladie de Parkinson et d'autres maladies neurodégénératives.
L’approche est applicable à de nombreux troubles neurologiques où la délivrance d'agents thérapeutiques au cerveau est souhaitée. De plus, la technologie pourrait permettre l'administration d'un grand nombre de médicaments divers, y compris des antibiotiques, des agents antinéoplasiques et des neuropeptides.
« Cela pourrait changer la donne pour de nombreuses maladies qui se manifestent dans le SNC ».
Source: Science Advances 01 Jan 2021 DOI: 10.1126/sciadv.abd6889 BBB pathophysiology–independent delivery of siRNA in traumatic brain injury
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