Une technique développée par des chercheurs de l’Université du Texas à Dallas et du UT Southwestern Medical Center pour administrer des médicaments à travers la barrière hémato-encéphalique s’est révélée prometteuse dans une étude préclinique pour le traitement du glioblastome, le cancer du cerveau humain le plus courant.
Les chercheurs ont démontré la méthode chez la souris dans une étude publiée dans Communications naturelles.
Le glioblastome est un cancer du cerveau agressif qui touche environ 12 000 personnes chaque année aux États-Unis ; les patients ont une survie médiane de 15 à 18 mois après le diagnostic. Les traitements actuels, qui comprennent la chirurgie, la chimiothérapie et la radiothérapie, sont largement inefficaces. Il est difficile d’administrer une chimiothérapie aux tumeurs du glioblastome, car la plupart des médicaments ne traversent pas la barrière hémato-encéphalique, propriété unique des vaisseaux sanguins du cerveau qui limitent et empêchent activement les substances présentes dans le sang d’atteindre le parenchyme cérébral.
La barrière agit comme un filtre hautement sélectif et une barrière protectrice pour le cerveau, a déclaré l’auteur co-correspondant de l’étude, le Dr Zhenpeng Qin, professeur agrégé de génie mécanique et membre du professeur Eugene McDermott à l’école d’ingénierie et d’informatique Erik Jonsson.
« Le plus grand défi pour traiter une maladie cérébrale est cette barrière. C’est incroyable ; elle n’a qu’un micron d’épaisseur, mais elle empêche 98 % des molécules de pénétrer à l’intérieur du cerveau », a déclaré Qin. À titre de comparaison, le diamètre des cheveux humains est de 70 microns.
Qin a collaboré avec ses collègues du sud-ouest de l’UT, le Dr Robert Bachoo, auteur co-correspondant et professeur agrégé de neurologie et de médecine interne, et le Dr Elizabeth Maher, professeur de médecine interne et de neurologie. La recherche a porté sur des souris génétiquement modifiées présentant des mutations trouvées chez des patients atteints de glioblastome humain.
La méthode d’administration de médicaments de Qin repose sur la co-administration de médicaments avec des nanoparticules d’or ciblées sur les vaisseaux, qui sont injectées dans la circulation sanguine. À partir d’une source externe, les chercheurs appliquent de courtes impulsions laser qui traversent le crâne de la souris et activent les nanoparticules d’or. Cette activation génère des ondes thermomécaniques et rend brièvement la barrière hémato-encéphalique perméable, permettant ainsi au médicament d’atteindre sa cible. Dans leurs expériences, les chercheurs ont utilisé le paclitaxel, un médicament chimiothérapeutique utilisé pour traiter les cancers de l’ovaire, du sein et du poumon, qui a été abandonné pour une utilisation potentielle contre le cancer du cerveau car, à lui seul, la molécule médicamenteuse ne franchit pas la barrière.
L’étude a démontré que la nouvelle approche a surmonté cet obstacle, même si des années de recherche seront nécessaires avant que la méthode puisse être testée chez l’homme. D’autres études précliniques sont en cours.
« La taille des tumeurs a diminué et nous avons augmenté la survie de plus de 50% », a déclaré Qin. « Nous espérons que cela mènera à des options thérapeutiques élargies pour traiter les maladies du cerveau et du système nerveux central. »
Plus d’information:
Qi Cai et al, La modulation optique de la barrière hémato-encéphalique-tumorale élargit les options thérapeutiques pour le traitement du glioblastome, Communications naturelles (2023). DOI : 10.1038/s41467-023-40579-1