Une révolution scientifique se profile à l’horizon avec la création de nanoparticules qui pourraient transformer le traitement de nombreuses maladies. Celles-ci sont capables de contourner un obstacle majeur pour atteindre les cellules du cerveau, ouvrant ainsi la voie à de nouvelles thérapies prometteuses.
Des chercheurs ont créé des nanoparticules lipidiques capables de transporter de l’ARN messager (mRNA) directement dans le cerveau par une injection intraveineuse. Jusqu’à présent, cela n’était pas possible en raison de la barrière hémato-encéphalique, un « bouclier » protégeant notre système nerveux central de l’invasion de sousstances toxiques et d’agents pathogènes. C’est un réseau filtrant si efficace qu’il peut bloquer l’entrée même des principes actifs des médicaments dans le cerveau, rendant plus complexe la lutte contre certaines maladies. Grâce à ces minuscules et révolutionnaires particules grasses appelées MK16 BLNP, véritables « navettes » capables de livrer des thérapies, il sera possible à l’avenir de lutter plus efficacement contre de nombreuses maladies : des pathologies neurodégénératives – comme la maladie d’Alzheimer et Parkinson – au cancer cérébral, en passant par d’autres conditions et même la dépendance aux drogues. Il est important de souligner qu’il s’agit de nanoparticules expérimentales, testées avec succès uniquement sur des modèles murins (souris), et qu’il sera nécessaire de mener de nombreuses autres études pour confirmer leur efficacité et leur sécurité chez l’humain.
Le développement des nanoparticules lipidiques MK16 BLNP capables de livrer de l’mRNA directement dans le cerveau a été réalisé par une équipe de chercheurs internationale dirigée par des scientifiques de l’Icahn Genomics Institute au sein du Friedman Brain Institute de l’Icahn School of Medicine at Mount Sinai à New York, qui ont collaboré étroitement avec des collègues de divers instituts. Parmi ceux impliqués, on trouve la société Biogen ainsi que la Division Pharmaceutique et le Centre de microscopie électronique et d’analyse pharmaceutique de l’Université d’État de l’Ohio. Les chercheurs, dirigés par le professeur Yizhou Dong, spécialiste en immunologie et immunothérapie au sein de l’université américaine, ont développé des nanoparticules lipidiques différentes de celles déjà approuvées par la Food and Drug Administration et l’EMA pour la livraison du vaccin à ARNm anti-Covid, caractérisées par des lipides PEG (polyéthylène glycol) et une charge positive pour stabiliser l’ARN à l’intérieur (qui a une charge négative) et prolonger sa circulation dans le flux sanguin. Dans ce cas, l’instruction de la protéine S ou Spike du coronavirus SARS-CoV-2 est livrée au système immunitaire pour produire des anticorps neutralisants.
Pour les nanoparticules MK16 BLNP, les scientifiques ont synthétisé 72 lipides spécifiques capables de traverser la barrière hémato-encéphalique combinés avec d’autres lipides aminés. Les chercheurs les ont testées sur des souris et sur des échantillons de cerveau humain “ex vivo”, démontrant qu’elles peuvent déposer leur charge thérapeutique au-delà du bouclier du cerveau, fournissant de l’ARN messager directement aux neurones et aux astrocytes. Ce « transport » pourrait permettre de traiter de multiples pathologies et conditions, par le biais de vaccins préventifs ou de thérapies géniques ciblées, compte tenu de la complexité d’atteindre le cerveau avec des médicaments classiques. Pour traverser la barrière hémato-encéphalique, les experts expliquent que les nanoparticules MK16 BLNP exploitent « les mécanismes de transport naturels au sein de la barrière hémato-encéphalique, y compris la transcytose médiée par les caveoles et la γ-sécrétase ».
« Notre système de nanoparticules lipidiques représente une avancée importante dans l’effort de développement de traitements basés sur l’ARNm pour les troubles du système nerveux central. L’étude fournit la preuve conceptuelle que cette approche est faisable et pourrait être adaptée pour une variété de maladies où la thérapie génique ou la thérapie à mRNA pourraient jouer un rôle », a déclaré le professeur Dong dans un communiqué de presse. Les applications thérapeutiques de ces nanoparticules lipidiques révolutionnaires sont multiples, allant de la lutte contre le cancer cérébral aux pathologies neurodégénératives, permettant par exemple aux cellules cérébrales – grâce à l’information génétique contenue dans l’ARN – de produire ou d’éliminer certaines protéines, ou d’inciter les cellules immunitaires à attaquer des substances toxiques, comme les plaques de bêta-amyloïde et les enchevêtrements de tau dans le cas de l’Alzheimer. Les nanoparticules doivent toutefois encore franchir toute la gamme des essais avant d’aboutir à une application clinique. Les détails de la recherche « Blood–brain-barrier-crossing lipid nanoparticles for mRNA delivery to the central nervous system » ont été publiés dans Nature Materials.