La médecine peut aider à traiter certaines maladies ; par exemple, les antibiotiques peuvent aider à vaincre les infections, mais un nouveau domaine médical prometteur consiste à fournir à notre corps le « plan » lui permettant de vaincre les maladies par lui-même.
La thérapie à base d’ARNm consiste à administrer des molécules d’ARN messager (ARNm) dans le corps, que la machinerie cellulaire peut utiliser pour fabriquer des protéines spécifiques. Ce domaine progresse rapidement, notamment parce que les vaccins à ARNm se sont révélés efficaces contre le COVID-19. Cependant, l’administration de ces ARNm modifiés à un organe spécifique s’est révélée difficile.
Aujourd’hui, une équipe de l’Université médicale et dentaire de Tokyo (TMDU) a montré que le revêtement des ARNm modifiés avec une molécule appelée polyéthylène glycol, ou PEG, permet leur administration sélective dans la rate. La recherche est publié dans la revue Petite science.
Les ARNm modifiés ont été regroupés dans des structures appelées polyplexes pour être administrés dans le corps. Les structures polyplexes permettent aux ARNm de rester stables à l’extérieur des cellules et d’être libérés de manière contrôlée une fois à l’intérieur des cellules. Une fois à l’intérieur, les ARNm sont utilisés par la machinerie cellulaire pour produire des protéines naturellement dysfonctionnelles ou absentes.
Sans modification, les polyplexes ont tendance à s’accumuler dans les poumons, car après injection dans le sang, ils se collent rapidement les uns aux autres et aux protéines et cellules environnantes et se logent dans les vaisseaux sanguins des poumons. Le traitement des polyplexes avec du PEG, un processus appelé « PEGylation », les empêche de coller ensemble ; cependant, appliquer du PEG de manière contrôlée et cohérente sur la surface polyplexe est très difficile.
L’équipe du TMDU a développé une nouvelle méthode de PEGylation, dans laquelle les ARNm sont hybridés aux molécules PEG avant la formation des polyplexes. En utilisant cette méthode, presque tous les brins de PEG mélangés à la réaction se lient aux polyplexes, permettant un contrôle beaucoup plus important sur la quantité finale de PEG sur la surface du polyplexe.
En utilisant un modèle murin, l’équipe a découvert que les quantités et les longueurs des molécules PEG affectaient de manière significative l’efficacité de la thérapie par ARNm. Un petit nombre de molécules courtes de PEG ont empêché l’accumulation des ARNm modifiés dans les poumons, facilitant ainsi leur administration efficace à la rate. Cette approche a démontré son utilité dans les vaccins à ARNm.
« Notre nouvelle méthode permet d’affiner la quantité de PEGylation des polyplexes d’ARNm », explique l’auteur principal, le Dr Satoshi Uchida, « ce qui permet à son tour de contrôler les propriétés physicochimiques des polyplexes, et donc leurs fonctionnalités biologiques. »
La technologie de l’ARNm présente un vaste potentiel pour traiter de nombreuses maladies auparavant considérées comme incurables, ainsi que pour le développement de nouveaux traitements et vaccins contre le cancer. Le développement de cette technique innovante ouvre la voie à des avancées significatives dans l’utilisation thérapeutique des polyplexes d’ARNm, avec des conséquences potentielles considérables sur la santé humaine.
Plus d’information:
Miki Suzuki et al, L’hybridation poly(éthylène glycol) (PEG) – oligoARN à l’ARNm permet une PEGylation polyplexe affinée pour la délivrance d’ARNm ciblée sur la rate, Petite science (2024). DOI : 10.1002/smsc.202300258