L’administration de médicaments au cerveau est entravée par la barrière hématoencéphalique. Les nanoparticules capables de traverser cette barrière constituent un vecteur prometteur.

L’administration de médicaments au cerveau est entravée par la barrière hématoencéphalique (BHE), qui reste imperméable à la plupart des médicaments à ce jour. Or une approche intéressante pour le traitement des affections cérébrales, notamment la neurodégénérescence et les accidents vasculaires cérébraux, consiste donc à stimuler les cellules souches neurales (CSN) endogènes dans le cerveau à l’aide d’agents thérapeutiques. Les CSN ont le potentiel de proliférer et de se différencier en neurones et en cellules gliales, ce qui permet de régénérer le cerveau et de rétablir la fonction du système nerveux.

Le projet NANOSTEM, financé par l’UE, a proposé d’utiliser des nanomatériaux pour le transport et l’administration de produits thérapeutiques à base de CSN. «Notre objectif était de synthétiser divers nanomatériaux novateurs capables d’acheminer des produits thérapeutiques à travers la BHE et de cibler les CSN», explique Marina Resmini, coordinatrice du projet. NANOSTEM a recruté 14 chercheurs en début de carrière qui ont entrepris des recherches avec le soutien du programme Actions Marie Skłodowska-Curie.

Après leur caractérisation approfondie, les nanomatériaux sélectionnés ont été validés pour leur potentiel à traverser la BHE. La perméation de la BHE a été facilitée soit par la petite taille des nanoparticules, soit par l’augmentation de leur affinité envers les récepteurs de la transferrine. Pour visualiser leur capacité de perméation, les nanoparticules ont été fonctionnalisées avec des marqueurs fluorescents. 

De plus, les chercheurs ont testé les formulations les plus prometteuses in vivo dans des modèles de poisson-zèbre et de souris. Les nanoparticules injectées chez le poisson-zèbre ont traversé la barrière hémato-encéphalique jusqu’au cerveau, tandis que des études menées chez la souris ont démontré la capacité d’une nanoformulation à induire la prolifération des cellules souches neurales. 

En parallèle, NANOSTEM ont développé un modèle miniature de barrière hémato-encéphalique afin d’évaluer l’efficacité et les mécanismes de transport de divers médicaments du système nerveux central.

Le consortium a également mis en place un protocole pour un modèle alternatif de barrière hémato-encéphalique qui repose sur la culture de trois types de cellules, à savoir des cellules endothéliales, des péricytes et des astrocytes. Le modèle a été validé en mesurant le transport de nanogels.

Un développement à suivre…

Source : CORDIS