Une nouvelle plateforme surmonte la barrière hémato-encéphalique pour l’administration de médicaments

Résumé: Les chercheurs ont développé un système révolutionnaire pour administrer de grosses molécules thérapeutiques dans le cerveau, surmontant ainsi les défis de la barrière hémato-encéphalique. La plateforme innovante de conjugué hémato-encéphalique (BCC) utilise un processus biologique appelé transcytose médiée par la γ-sécrétase pour transporter en toute sécurité des médicaments tels que des oligonucléotides et des protéines dans le système nerveux central via une injection intraveineuse.

Dans des modèles murins et dans des tissus cérébraux humains, le système a efficacement réduit au silence les gènes nocifs liés à des maladies telles que la SLA et la maladie d’Alzheimer, sans provoquer d’effets secondaires importants. Cette avancée pourrait révolutionner les traitements des troubles neurologiques et psychiatriques, résolvant ainsi un défi crucial dans la recherche sur le cerveau.

Faits clés:

• Le système BCC utilise la transcytose médiée par la γ-sécrétase pour contourner la barrière hémato-encéphalique.
• Elle a réussi à fournir des médicaments ciblant les gènes nocifs de la SLA et de la maladie d’Alzheimer.
• Le traitement a été bien toléré et efficace à la fois sur les modèles murins et sur les tissus cérébraux humains.

Source: Hôpital Mont Sinaï

Les chercheurs de l’École de médecine Icahn du Mont Sinaï ont développé une approche innovante, démontrée sur des modèles de souris et des tissus cérébraux humains isolés, pour administrer de manière sûre et efficace des produits thérapeutiques dans le cerveau, offrant ainsi de nouvelles possibilités de traitement d’un large éventail de maladies neurologiques et psychiatriques.

Publié dans le numéro en ligne du 25 novembre de Biotechnologie naturellel’étude présente un système conjugué de franchissement de la barrière hémato-encéphalique (BCC), le premier du genre, conçu pour surmonter la barrière protectrice qui empêche généralement les grosses biomolécules d’atteindre le système nerveux central (SNC).

La barrière hémato-encéphalique est un bouclier protecteur naturel qui empêche les substances nocives de pénétrer dans le cerveau. Cependant, cela bloque également l’administration de médicaments vitaux, créant ainsi un défi important dans le traitement de maladies telles que la sclérose latérale amyotrophique (SLA), la maladie d’Alzheimer, la toxicomanie et de nombreux autres troubles du système nerveux central.

La plateforme BCC tire parti d’un processus biologique spécialisé appelé transcytose médiée par la γ-sécrétase pour administrer de grosses molécules thérapeutiques, comme des oligonucléotides et des protéines, directement dans le cerveau par une simple injection intraveineuse.

« La barrière hémato-encéphalique est un mécanisme de défense essentiel, mais elle présente également un défi important pour l’administration de médicaments au cerveau », explique l’auteur principal co-correspondant Yizhou Dong, PhD, professeur d’immunologie et d’immunothérapie et membre de l’Icahn. Institut de génomique et Institut d’immunologie de précision Marc et Jennifer Lipschultz, à Icahn Mount Sinai.

« Notre plateforme BCC brise cette barrière, permettant aux biomacromolécules, y compris les oligonucléotides, d’atteindre le SNC de manière sûre et efficace. »

L’étude a montré que lorsque les chercheurs ont injecté à des souris un composé appelé BCC10 lié à des outils génétiques spécialisés appelés oligonucléotides antisens, ils ont réussi à réduire l’activité de gènes nocifs dans le cerveau.

Dans un modèle murin transgénique de SLA (une maladie des motoneurones), le traitement a considérablement réduit les niveaux du gène responsable de la maladie appelé Gazon1 et sa protéine associée.

De même, un oligonucléotide antisens différent lié à BCC10 a considérablement réduit un autre gène, Cartequi code pour la protéine tau et constitue une cible pour le traitement de la maladie d’Alzheimer et d’autres démences.

BCC10 s’est avéré très efficace pour transmettre ces outils génétiques au cerveau, améliorant leur capacité à faire taire les gènes nocifs dans différents modèles et même dans des échantillons de tissu cérébral humain excisé étudiés en laboratoire.

Ce qui est important, c’est que le traitement a été bien toléré chez les souris, causant peu ou pas de dommages aux principaux organes aux doses testées, affirment les enquêteurs.

Malgré les progrès récents dans le domaine, il existe toujours un besoin pressant de technologies capables de contourner la barrière hémato-encéphalique et d’améliorer l’administration de thérapies à base de biomacromolécules au système nerveux central via une administration systémique.

« Notre plateforme pourrait potentiellement résoudre l’un des plus grands obstacles de la recherche sur le cerveau : faire passer les grosses molécules thérapeutiques au-delà de la barrière hémato-encéphalique de manière sûre et efficace », déclare l’auteur principal co-correspondant Eric J. Nestler, MD, PhD, professeur de neurosciences de la famille Nash. , directeur du Friedman Brain Institute, doyen des affaires académiques d’Icahn Mount Sinai et directeur scientifique du système de santé Mount Sinai.

« Ce développement a le potentiel de faire progresser les traitements pour un large éventail de maladies cérébrales. »

Ensuite, les enquêteurs prévoient de mener d’autres études sur de grands modèles animaux pour valider la plateforme et développer son potentiel thérapeutique.

L’article s’intitule « L’administration intraveineuse de conjugués traversant la barrière hémato-encéphalique facilite le transport des biomacromolécules dans le système nerveux central ».

Les auteurs restants, tous travaillant avec Icahn Mount Sinai, sauf indication contraire, sont Chang Wang, MD ; Siyu Wang, PhD ; Yonger Xue, Ph.D. ; Yichen Zhong, BS (candidat au doctorat); Haoyuan Li, MD; Xucheng Hou, PhD ; Diana D. Kang, BS (candidat au doctorat/Icahn Mount Sinai et Ohio State University) ; Zhengwei Liu, PhD ; Meng Tian, ​​PhD ; Leiming Wang, Ph.D. ; Dinglingge Cao, Ph.D. ; Yang Yu, PhD (Ohio State University), Jayce Liu, BS (doctorant, Ohio State University), Xiaolin Cheng, PhD (Ohio State University), Tamara Markovic, PhD ; Alice Hashemi, BS; Brian H. Kopell, MD, et Alexander W. Charney, MD, PhD.

À propos de cette actualité de la recherche en neurologie et neurosciences

Auteur: Karin Eskenazi
Source: Hôpital Mont Sinaï
Contact: Karin Eskenazi – Hôpital Mont Sinaï
Image: L’image est créditée à Neuroscience News

Recherche originale : Accès fermé.
« L’administration intraveineuse de conjugués traversant la barrière hémato-encéphalique facilite le transport des biomacromolécules dans le système nerveux central» par Yizhou Dong et al. Biotechnologie naturelle

Abstrait

L’administration intraveineuse de conjugués traversant la barrière hémato-encéphalique facilite le transport des biomacromolécules dans le système nerveux central

L’administration de biomacromolécules au système nerveux central (SNC) reste difficile en raison de la nature restrictive de la barrière hémato-encéphalique (BBB). Nous avons développé un système de conjugué de croisement BBB (BCC) qui facilite l’administration dans le SNC par transcytose médiée par la γ-sécrétase.

L’administration intraveineuse d’un conjugué BCC10-oligonucléotide a démontré un transport efficace de l’oligonucléotide à travers la BBB et l’inactivation des gènes chez des souris de type sauvage, des tissus cérébraux humains et un modèle murin de sclérose latérale amyotrophique.