THÉRAPIE GÉNIQUE : La booster grâce aux stérols des plantes
Ajouter des stérols à une thérapie génique à base de nanoparticules imprégnées de gènes, permet de la booster et de multiplier par 10 ou 100 son efficacité, révèle cette équipe de l'Oregon State University. Une sorte d’adjuvant précieux et naturel qui va donc permettre de traiter de manière encore plus efficace un grand nombre de maladies qui ne peuvent pas être gérées efficacement avec les médicaments conventionnels. Comment ? En permettant aux nanoparticules devenues plus conformables et plus rapides grâce aux stérols de mieux atteindre l’intérieur des cellules pour y délivrer leurs gènes. Ces conclusions, présentées dans la revue Nature Communications, apportent ainsi une réponse à l’un des plus grands défis dans la délivrance de gènes.
Les thérapies géniques visent à délivrer des acides nucléiques aux cellules malades afin qu'elles puissent fabriquer les bonnes protéines nécessaires à la santé. Ces traitements génétiques reposent sur des vecteurs capables d’atteindre leur destination et de libérer efficacement leur cargaison. Cependant, aujourd’hui moins de 2% des nanoparticules parviennent à atteindre l’intérieur des cellules.
Les stérols permettent aux gènes de mieux "se glisser" à l’intérieur des cellules malades
Ici, l’équipe de l’Oregon State dirigée par Gaurav Sahay, professeur de sciences pharmaceutiques a travaillé sur ces nanoparticules à base de lipides comme véhicule de livraison de gènes, dans le traitement de la mucoviscidose, une maladie génétique évolutive qui entraîne une infection pulmonaire persistante. Plus des trois quarts des patients sont diagnostiqués à l'âge de 2 ans, et malgré des progrès constants dans la réduction des complications, l'espérance de vie médiane ne dépasse pas 40 ans. La thérapie génique va donc chercher à remplacer le gène défectueux en cause (CFTR) à l’aide de nanoparticules à base de lipides et chargées en ARNm induisant les cellules à produire la bonne protéine.
Des stérols plutôt que le cholestérol : Le cholestérol, une substance utilisée par le corps pour fabriquer des cellules saines, assure la stabilité de ces nanoporteurs géniques. Cependant, il n’est pas bénéfique à la santé cardiaque, au contraire des stérols. Ici, les chercheurs ont donc tenté de remplacer le cholestérol, par des analogues d'origine végétale, les stérols. L’équipe montre que ces phytostérols adaptent la forme des nanoparticules (de sphérique à polyédrique) et leur motilité de manière à faciliter leur entrée à l’intérieur des cellules. Des avantages importants même au-delà de l’entrée dans la cellule, car une fois à l'intérieur, les nanoparticules ont besoin de manœuvrabilité pour s'échapper d'un compartiment cellulaire connu sous le nom d'endosome pour entrer dans le cytosol, une partie liquide du cytoplasme où les gènes livrés peuvent enfin remplir leur mission.
Multiplier par 10 la délivrance ciblée de la thérapie génique : l’équipe surmonte ainsi l’un des plus grands défis des thérapies géniques, la délivrance d’un plus grand nombre de nanoparticules dans le cytosol et, grâce aux stérols, sans accroître le risque de toxicité : la délivrance des gènes est ainsi multipliée par 10 et parfois par 200 ! Cette découverte va permettre de concevoir des particules inhalables capables de traverser les barrières pulmonaires chez les patients atteints de mucoviscidose et donc de les traiter avec beaucoup plus d’efficacité.
Enfin, ces travaux ouvrent un tout nouveau domaine de recherche : le travail sur la forme, la structure et la composition des nanoparticules liquides. L’objectif étant d’optimiser leur conception pour traiter les différentes maladies, en fonction des spécificités cellulaires, avec un maximum d’efficacité.
Source: Nature Communications 20 February 2020 Naturally-occurring cholesterol analogues in lipid nanoparticles induce polymorphic shape and enhance intracellular delivery of mRNA (Visuel 2 Gaurav Sahay, OSU College of Pharmacy)
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Cette actualité a été publiée le 25/02/2020 par