Un système de polymères biodégradables pour traiter la polyarthrite rhumatoïde
Une équipe dirigée par des ingénieurs de l’université de Californie à San Diego a mis au point un système de polymères biodégradables pour traiter la polyarthrite rhumatoïde, une maladie auto-immune et inflammatoire, en travaillant de concert avec la puissance du système immunitaire humain.
Traiter la polyarthrite rhumatoïde
Cette recherche s’appuie sur l’intérêt clinique croissant pour la modulation du système immunitaire dans le traitement des cancers et des maladies auto-immunes, ainsi que sur des travaux antérieurs avec l’acide tout-trans rétinoïque (ATRA), qui est produit naturellement dans le corps et aide les cellules à croître et à se développer.
En abordant ces défis du point de vue d’un laboratoire d’ingénierie des biomatériaux, l’équipe ajoute deux innovations-clés aux méthodes précédentes : la libération locale et l’exploitation du microenvironnement articulaire pour une efficacité durable.
Avec cette méthode, l’ATRA encapsulé est injecté directement dans une articulation touchée par la polyarthrite rhumatoïde, où il reste efficace pendant au moins plusieurs semaines. Pendant cette période, l’ATRA transforme les cellules responsables de la maladie en cellules qui arrêtent la maladie, appelées cellules T régulatrices, qui peuvent traiter ou prévenir la maladie ailleurs dans le corps.
« Essentiellement, notre système transforme le site de la maladie en une usine qui produit des cellules T régulatrices », explique David A. McBride, étudiant diplômé en génie chimique à l’UC San Diego. « Il utilise un biomatériau biodégradable pour faciliter la libération programmée de l’ATRA, qui reprogramme les cellules T de manière à ce qu’elles puissent traiter la polyarthrite rhumatoïde.
Comment cela fonctionne-t-il ?
Lorsque le système immunitaire humain fonctionne correctement, les cellules T auxiliaires patrouillent l’organisme à la recherche d’agents pathogènes responsables cette maladie. Lorsqu’un agent pathogène est détecté, un lymphocyte T auxiliaire peut recruter d’autres cellules pour l’aider à le combattre. « C’est un peu comme si des voitures de police circulaient dans la ville et que, lorsqu’une d’entre elles constate un crime, elle appelle des renforts pour maîtriser la situation », explique Mme McBride.
De nombreuses maladies auto-immunes résultent d’une « erreur d’identité », dans laquelle ces cellules attaquent une cible perçue comme dangereuse qui fait en fait partie des cellules fonctionnant normalement dans l’organisme. La prolifération subséquente de ces cellules T pathogènes, que McBride appelle « pommes pourries », peut résulter d’une combinaison de facteurs génétiques et environnementaux, et causer des ravages dans l’organisme lorsqu’elles convoquent de grandes équipes de cellules immunitaires pour des affrontements inutiles.
« La partie la plus intéressante de ce projet est que le site traité, où les mauvaises pommes proliféraient auparavant, devient maintenant un endroit qui peut générer des régulateurs qui peuvent maintenant patrouiller dans le corps et prévenir cette maladie », a déclaré McBride.
Méthodes de recherche et commercialisation
L’équipe a testé sa méthode d’encapsulation de biomatériaux en utilisant une combinaison de cellules de souris et de cellules humaines. Après avoir obtenu des résultats positifs, elle est passée à des modèles murins d’arthrite auto-immune, se rapprochant ainsi de la simulation de la complexité d’un cas réel de maladie auto-immune chez un sujet humain.
Ce travail a nécessité plusieurs modèles de cette maladie, chacun conçu pour démontrer un aspect spécifique de l’hypothèse de l’équipe, ainsi qu’un suivi rigoureux des cellules depuis leur point d’origine lors de l’injection jusqu’aux autres endroits où elles ont recirculé, et se sont révélées efficaces dans la lutte contre la polyarthrite rhumatoïde.
Actuellement, les chercheurs travaillent activement à la commercialisation de leurs travaux. « Comme il s’agit de ma première expérience dans ce domaine, il m’est difficile de faire une estimation, mais nous visons actuellement l’autorisation de commencer les essais cliniques d’ici cinq ans », a déclaré M. McBride. Pour évaluer les voies de commercialisation possibles, M. McBride a participé aux programmes NSF I-Corps et MedTech Accelerator de l’Institute for the Global Entrepreneur (IGE) de l’université de San Diego.
Cette recherche a été publiée dans Advanced Science.
Source : University of California San Diego
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