Vers un monde équitable et durable

Le professeur adjoint Assaf Zinger du Technion et le Dr Caroline Cvetkovic du Centre de Neurorégénération du Houston Methodist Research Institute ont créé un nouveau moyen d'administrer des médicaments aux neurones de manière ciblée. Ils ont mis au point des nano-vésicules biomimétiques, ou des "véhicules" à l'échelle nanométrique imitant la nature, capables de cibler spécifiquement les neurones (les cellules nerveuses). Cet outil ouvre la voie au traitement de multiples maladies neurodégénératives et de lésions cérébrales traumatiques. Leurs conclusions ont été récemment publiées dans Advanced Science.

L'administration de médicaments est un défi majeur à relever dans le cadre du développement de médicaments, et c'est l'un des domaines d'intérêt de la faculté Wolfson de génie chimique du Technion. Il ne suffit pas qu'une substance entraîne l'effet thérapeutique souhaité dans une cellule spécifique. Cette substance thérapeutique doit également atteindre ces cellules sans être modifiée ou détruite en cours de route, et elle ne doit pas se retrouver dans d'autres organes si elle risque d'y causer des dommages.

Pour expliquer ce qui l'a conduit à cette étude, le Dr Zinger a déclaré : "Un samedi, ma famille et moi étions en train de dîner avec des amis. Leur petite fille est atteinte d'une maladie neurodégénérative ; elle ne peut pas parler et souffre de troubles moteurs. J'ai voulu l'aider."

Le Dr Zinger travaillait déjà sur différents types de nano-vésicules biomimétiques. Ces nano-vésicules ont une structure de base similaire à celle des cellules humaines, mais elles sont beaucoup plus petites - un millionième de la largeur d'un cheveu en diamètre. Elles peuvent transporter en leur sein une cargaison qui doit être livrée aux cellules - médicaments, ARNm, etc.

Le ciblage de ces nanovésicules est obtenu en incorporant à leur surface des protéines spécifiques dérivées de la membrane cellulaire, ce qui leur permet d'être reconnues et absorbées par les bonnes cellules. Ces protéines spécifiques qui recouvrent la surface de ces nano-vésicules sont naturellement utilisées par l'organisme pour identifier ses cellules et c'est là tout l'intérêt du biomimétisme. En substance, les nano-vésicules (ou taxis) se font passer pour des neurones, ce qui leur permet d'être reconnues et accueillies par d'autres neurones et de délivrer ainsi leur cargaison thérapeutique.

Une potentielle révolution dans le traitement des troubles neurodégénératifs et des lésions cérébrales traumatiques.

Ces résultats ont de vastes implications. Plus d'un trouble neurodégénératif pourrait être traité si le bon médicament ou la bonne cargaison génétique (ARNm, ARNsi, ARNmi, par exemple) pouvait être délivré au cerveau. Mais ce ne sont pas les seules applications possibles. "Avec cela, nous pouvons aussi potentiellement révolutionner le traitement des lésions cérébrales traumatiques", a expliqué le professeur Zinger. "Dans le cas d'un accident de voiture et ou d'une blessure sportive, par exemple, le cerveau est d'abord endommagé par l'impact, car il est frappé contre le crâne. En conséquence, plusieurs cellules cérébrales sont endommagées. Cela déclenche un processus d'inflammation. Si nous pouvions administrer immédiatement des médicaments anti-inflammatoires au cerveau, nous pourrions réduire les processus inflammatoires et, espérons-le, prévenir les décès et les handicaps à long terme."

La majeure partie de cette étude a été menée par le Dr Zinger au Houston Methodist Research Institute et au Houston Methodist Hospital dans le cadre de sa bourse postdoctorale. Le Dr Zinger a récemment ouvert un laboratoire multidisciplinaire au Technion, à la faculté Wolfson de génie chimique. Son laboratoire vise à créer des technologies bioinspirées avancées et des thérapies translationnelles par le biais d'une approche hautement multidisciplinaire. Plus précisément, le groupe du Dr Zinger intégrera des modèles in vitro et in vivo avec des techniques d'imagerie, de biologie moléculaire et de chimie pour concevoir de nouvelles nanotechnologies qui permettront de cibler des organes et des cellules spécifiques afin d'améliorer les résultats thérapeutiques dans différentes maladies et lésions cérébrales et neurales, ainsi que dans divers cancers.

Pour accéder à l'article dans Advanced Science, cliquez ici