Une nouvelle façon de délivrer des thérapies
Les chercheurs du département de chimie de l’université du Minnesota, ont créé un nouveau polymère pour fournir des thérapies à base d’ADN et d’ARN, pour plusieurs maladies. Pour la première fois, les chercheurs ont pu voir exactement comment ces polymères interagissent avec les cellules humaines lors de l’administration de médicaments dans le corps. Cette découverte ouvre la voie à une utilisation plus répandue de ces polymères dans des applications telles que la thérapie génique et le développement de vaccins.
Des polymères pour fournir des thérapies
La thérapie génique consiste à modifier les gènes à l’intérieur des cellules du corps pour traiter ou guérir des maladies. Elle nécessite un vecteur qui « conditionne » l’ADN pour le délivrer dans la cellule – souvent, un virus est utilisé comme vecteur. L’emballage des acides nucléiques est également utilisé dans les vaccins, comme le vaccin du COVID-19 à ARN messager (ARNm) récemment développé, qui est enfermé dans un lipide.
Les chercheurs ont conçu ce polymère en utilisant la quinine, une substance naturelle utilisée dans l’eau tonique, et l’acrylate de 2-hydroxyéthyle (HEA), qui rend ce matériau soluble et est utilisé dans une variété de produits de soins personnels et médicaux. La quinine étant fluorescente, l’équipe de recherche a pu suivre le paquet d’ADN dans tout le corps et dans les cellules, grâce à la spectroscopie Raman, une technique d’imagerie chimique.
« Nous avons découvert un nouvel outil d’emballage avec ce produit naturel qui est important pour plusieurs domaines, comme la thérapie génique et les vaccins », a déclaré Mme Reineke. « Et, il fonctionne dans une variété de types de cellules. En plus de cela, il possède toutes ces caractéristiques intéressantes – il est fluorescent, nous pouvons le suivre, il est actif en Raman, et cela nous a permis de comprendre beaucoup de choses fondamentales sur ces systèmes de conditionnement qu’il était impossible de sonder avant d’utiliser ce produit naturel ».
Cette technique est moins coûteuse
L’administration de médicaments à base de polymères est nettement moins coûteuse que l’utilisation de virus, en particulier pour la thérapie génique, qui peut coûter jusqu’à 2 millions de dollars pour une seule injection. Cependant, le principal obstacle à l’utilisation généralisée des polymères était que les scientifiques ne savaient pas grand-chose sur la façon dont l’emballage en polymères interagit réellement avec les cellules du corps.
Cette recherche contribue à dissiper cette incertitude. Le laboratoire de Frontiera est spécialisé dans l’imagerie chimique. En utilisant la spectroscopie Raman, ils ont découvert que les propres protéines d’une cellule jouent un rôle-clé dans le déballage de la cargaison d’acide nucléique, une fois que le porteur de polymère entre dans la cellule.
Ils sont très efficaces
« C’est très satisfaisant de savoir comment cela se passe réellement, quel est le processus de livraison, et de voir cela en temps réel », a déclaré M. Frontiera. « Un point important est que ces polymères fonctionnent extrêmement bien. Malgré tous leurs avantages, ils sont aussi incroyablement efficaces pour faire entrer la charge utile dans les cellules, et nous avons pu dire pourquoi, ce qui n’arrive pas toujours dans ce domaine ».
Cette recherche a été publiée dans PNAS.
Source : University of Minnesota
Crédit photo : Pixabay