Des nanoparticules modifient le gène d’Alzheimer chez la souris
Les thérapies géniques ont le potentiel de traiter des troubles neurologiques comme les maladies d’Alzheimer et de Parkinson, mais elles se heurtent à une barrière commune : la barrière hémato-encéphalique.
Une thérapie génique pour traiter la maladie d’Alzheimer
Maintenant, des chercheurs de l’université du Wisconsin-Madison ont mis au point un moyen de faire passer ces thérapies à travers la membrane protectrice du cerveau afin d’offrir une thérapie à l’échelle du cerveau avec une gamme de médicaments et de traitements biologiques.
« Il n’existe encore aucun remède pour de nombreux troubles cérébraux dévastateurs », déclare Shaoqin « Sarah » Gong, professeur d’ophtalmologie et de sciences visuelles et d’ingénierie biomédicale. « Des stratégies innovantes d’administration ciblant le cerveau pourraient changer cela en permettant une administration non invasive, sûre et efficace des éditeurs du génome CRISPR qui pourraient, à leur tour, conduire à des thérapies d’édition du génome pour ces maladies. »
Acheminer des modificateurs du génome dans le cerveau
L’injection directe des traitements dans le cerveau est un moyen de contourner la barrière hémato-encéphalique, mais c’est une procédure invasive qui ne donne accès qu’aux tissus cérébraux proches. « La promesse de la thérapie génique cérébrale et de la thérapie par modification du génome repose sur l’acheminement sûr et efficace des acides nucléiques et des modificateurs du génome à l’ensemble du cerveau », explique M. Gong.
CRISPR est une boîte à outils moléculaire permettant de modifier les gènes (par exemple, pour corriger des mutations susceptibles de provoquer des maladies), mais cette boîte à outils n’est utile que si elle peut passer la sécurité jusqu’au chantier. La barrière hémato-encéphalique est une membrane qui contrôle sélectivement l’accès au cerveau, en éliminant les toxines et les agents pathogènes qui peuvent être présents dans la circulation sanguine.
Malheureusement, cette barrière empêche certains traitements bénéfiques, comme certains vaccins et paquets de thérapie génique, d’atteindre leurs cibles, car elle les confond avec des envahisseurs hostiles.
Une nouvelle famille de capsules
Dans une étude, Gong et les membres de son laboratoire, dont le chercheur postdoctoral et premier auteur de cette étude, Yuyuan Wang, décrivent une nouvelle famille de capsules à l’échelle nanométrique, fabriquées en silice, qui peut transporter des outils d’édition du génome dans de nombreux organes du corps, puis se dissoudre de manière inoffensive.
En modifiant les surfaces des nanocapsules de silice avec du glucose et un fragment d’acide aminé dérivé du virus de la rage, les chercheurs ont découvert que ces nanocapsules pouvaient traverser efficacement la barrière hémato-encéphalique pour réaliser une édition des gènes à l’échelle du cerveau chez la souris.
Dans leur étude, les chercheurs ont démontré la capacité de la cargaison CRISPR de la nanocapsule de silice à modifier avec succès des gènes dans le cerveau des souris, comme celui lié à la maladie d’Alzheimer appelé gène de la protéine précurseur de l’amyloïde.
Ces nanocapsules peuvent être administrées par voie intraveineuse
Comme ces nanocapsules peuvent être administrées de manière répétée et par voie intraveineuse, elles peuvent atteindre une plus grande efficacité thérapeutique sans les risques des méthodes plus localisées et invasives.
Les chercheurs prévoient d’optimiser davantage les capacités de ciblage du cerveau de ces nanocapsules de silice et d’évaluer leur utilité pour le traitement de divers troubles cérébraux. Cette technologie unique est également étudiée pour l’administration de produits biologiques dans les yeux, le foie et les poumons, ce qui pourrait conduire à de nouvelles thérapies géniques pour d’autres types de troubles.
D’autres recherches sont nécessaires
Évidemment tout cela est nouveau, donc il faudra procéder à plusieurs autres recherches avant que ce type de thérapie puisse être utilisée avec succès chez l’humain, mais cette nouvelle étude montre que cela est possible et au final très prometteur.
Cette recherche a été publiée dans Advanced Materials.
Source : University of Wisconsin-Madison
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