Des nanoparticules qui livrent des médicaments au cerveau
Une équipe de recherche japonaise a développé un peptide cyclique (une chaîne d’acides aminés liés de façon circulaire) qui améliore la pénétration de la barrière hémato-encéphalique (BBB). En attachant ce peptide cyclique à la surface de nanoparticules, la recherche et le développement de nouveaux nanoporteurs de médicaments pour l’administration de médicaments au cerveau deviennent possibles.
Des nouveaux nanoporteurs à base de phages
Contrairement à la circulation sanguine vers les organes périphériques du corps, la BBB empêche diverses substances, y compris de nombreux médicaments, de passer du sang au cerveau. Les produits biopharmaceutiques et les médicaments macromoléculaires attirent l’attention en tant que nouveaux traitements pour des maladies auparavant non traitables et pour améliorer les résultats. Cependant, ces médicaments de haut poids moléculaire sont incapables de pénétrer la BBB. Les technologies qui peuvent les délivrer au cerveau apporteraient des progrès significatifs dans le développement de médicaments agissant sur le cerveau.
Dans le but de développer des technologies applicables à divers médicaments, une équipe de recherche de l’Université de Kumamoto, au Japon, a travaillé sur le développement d’un peptide cyclique capable de pénétrer la BBB. Dans leur recherche d’un peptide ayant la fonction souhaitée, ils se sont tournés vers des virus appelés phages.
À partir d’une bibliothèque de phages répertoriant les peptides cycliques avec 10 000 000 000 de types de séquences d’acides aminés, les chercheurs ont recherché des phages capables de pénétrer les cellules des modèles de la BBB humaines et ont analysé leurs séquences. Étant donné que la taille d’un phage (environ 1 000 nanomètres) est plus grande que les médicaments macromoléculaires, les scientifiques s’attendaient à ce que ces peptides cycliques permettent également la pénétration du médicament dans la BBB.
Il était dans le cerveau après 60 minutes
Des deux nouveaux peptides cycliques qu’ils ont découverts, l’un a favorisé la pénétration des phages non seulement dans les cellules des modèles de la BBB humaines mais également dans les cellules des modèles de la BBB de singe et de rat. De plus, ce phage a pu pénétrer dans le cerveau d’une souris 60 minutes après l’injection intraveineuse.
Dans des expériences supplémentaires, les chercheurs ont modifié les liposomes en ajoutant ce peptide cyclique à la surface des liposomes, créant ainsi des nanoparticules artificielles de 150 nanomètres. Lorsque ce liposome modifié a été injecté par voie intraveineuse à une souris, il a également été détecté dans le cerveau 60 minutes plus tard, montrant que ce nouveau peptide cyclique facilite la pénétration des nanoparticules de phage et de liposome à travers la BBB, ce qui permet une administration dans le cerveau des médicaments.
Livrer des médicaments macromoléculaires au cerveau
« Les liposomes sont des nanosupports qui peuvent encapsuler diverses substances. Le liposome dont la surface a été modifiée avec ce nouveau peptide cyclique peut être utilisé comme nanosupport pour contourner la BBB. Un moyen de livrer des médicaments macromoléculaires au cerveau a été ouvert », a déclaré le professeur Ohtsuki. . « Nous nous attendons à ce que cette recherche contribue de manière significative au développement de médicaments pour les maladies du système nerveux central, y compris la maladie d’Alzheimer.
Cette recherche a été publiée dans Journal of Controlled Release.
Source : Kumamoto University
Crédit photo : Pixabay