Traiter les troubles cérébraux par une administration de médicaments de haute précision et contrôlée par les ultrasons
Le traitement actuel des troubles cérébraux est limité. De nos jours, les troubles cérébraux, qui vont de l’épilepsie à l’anxiété chronique, se traitent mal du fait de l’absence de méthodes non invasives en médecine. Un autre inconvénient réside dans le fait que les médicaments administrés lors du traitement de troubles spécifiques causent souvent de graves effets secondaires dans d’autres parties du cerveau ou du corps. Pour surmonter ces obstacles, les chercheurs travaillant dans le cadre du projet EngineeringBAP, financé par l’UE, explorent des technologies efficaces et non invasives pouvant évaluer et corriger les schémas d’activité cérébrale. Au cours de leurs travaux, les chercheurs d’EngineeringBAP ont découvert un moyen pour administrer des médicaments vers des cibles spécifiques du cerveau avec une précision de l’ordre du millimètre. Cette méthode est décrite dans un article publié dans la revue «Nature Communications».
Contrôler les vecteurs de médicament grâce aux ultrasons
Cette nouvelle méthode non invasive utilise des vecteurs de médicament sensibles aux ultrasons, ainsi que de nouvelles séquences par ultrasons focalisés pour contrôler l’administration de médicaments dans le cerveau et mettre fin aux effets du médicament sur les autres parties du cerveau et du corps. Ces vecteurs de médicament spécifiques se forment en fixant les liposomes, de petits sacs lipidiques sphériques formés pour transporter les médicaments dans les tissus, à des microsphères sensibles aux ultrasons. Ils sont ensuite injectés dans la circulation sanguine de sorte qu’ils puissent atteindre le cerveau. Puis, les ondes à ultrasons focalisés sont envoyées en deux séquences. La première séquence consiste à rassembler les vecteurs de médicament contrôlés par ultrasons dans les régions ciblées du cerveau. «Nous utilisons des impulsions ultrasonores avant tout pour créer une cage virtuelle à partir des ondes sonores autour du site choisi», explique le professeur Mehmet Fatih Yanik de l’École polytechnique fédérale de Zurich, coordinatrice du projet, dans un communiqué de presse posté sur le site web «EurekAlert!». «À mesure que le sang circule, il transporte les vecteurs de médicament dans tout le cerveau. Mais ceux qui entrent dans la cage ne peuvent pas en sortir.» Après que les vecteurs de médicament se sont regroupés sur un site en particulier, une seconde séquence par ultrasons est utilisée pour libérer les médicaments des vecteurs. Les faibles niveaux d’énergie employés sont 20 fois inférieurs aux limites de sécurité définies par la Food and Drug Administration des États-Unis pour l’imagerie diagnostique. Ainsi, ils permettent une prévention totale des lésions de la barrière hémato‑encéphalique, qui est responsable de la protection du cerveau vis‑à‑vis des toxines et des agents pathogènes à l’origine des maladies dans notre sang. Les médicaments sont libérés dans la circulation sanguine et franchissent la barrière hémato‑encéphalique intacte pour atteindre leurs cibles.
Une dose de médicaments plus faible
Cette nouvelle approche requiert des doses considérablement inférieures à celles actuellement utilisées pour traiter les troubles cérébraux. La quantité de médicaments utilisée par les chercheurs lors de leurs expérimentations sur des rats était 1 300 fois inférieure aux doses habituelles. «Comme notre méthode regroupe les médicaments sur le site du cerveau où l’on souhaite qu’ils agissent, nous n’avons pas besoin d’une dose aussi élevée», observe Mehmet Fatih Yanik. La méthode EngineeringBAP (Engineering brain activity patterns for therapeutics of neuropsychiatric and neurological disorders) est actuellement testée sur des modèles animaux afin de déterminer son efficacité dans le traitement des maladies et troubles cérébraux. Le projet qui se déroule sur cinq ans s’achève en septembre 2024. Pour plus d’informations, veuillez consulter: Projet EngineeringBAP
Mots‑clés
EngineeringBAP, cerveau, trouble cérébral, vecteur de médicament, ultrasons
