Une meilleure solution pour traiter les effets d’un accident vasculaire cérébral ischémique
L’AVC ischémique(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) survient lorsqu’une artère qui achemine du sang au cerveau est obstruée. Ce blocage réduit le flux de sang et d’oxygène au cerveau, entraînant des dommages ou la mort de cellules cérébrales et, in fine, la mort ou des déficits neurologiques permanents. La référence absolue pour traiter un AVC ischémique est la thrombolyse(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), réalisée par l’administration d’un médicament spécifique appelé activateur tissulaire du plasminogène(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ou par élimination du caillot de sang grâce à un procédé mécanique, appelé thrombectomie mécanique. Bien que ce traitement sauve des vies, il ne peut pas réparer les dommages subis par le cerveau. La clé pour réparer les dommages au tissu cérébral consiste à empêcher le stress oxydatif, un phénomène causé par la surproduction de petites molécules appelées espèces réactives de l’oxygène et espèces réactives de l’azote. C’est exactement l’objectif du projet BIONICS, financé par l’UE. «Le projet BIONICS(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) s’est intéressé au développement d’une nanocapsule lipidique biomimétique et neuroprotectrice destinée à traiter de manière ciblée les effets secondaires consécutifs à un AVC», explique Christos Tapeinos, coordinateur du projet BIONICS. «En créant un système de délivrance biocompatible capable de traverser la barrière physique du cerveau et de fournir une combinaison d’antioxydants au tissu ischémique(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), nous espérons pouvoir réparer une partie des dommages.» Christos Tapeinos a effectué cette recherche au département Smart Bio-Interfaces de l’Institut italien de technologie(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) et a bénéficié du soutien des actions Marie Skłodowska-Curie(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre).
Essais et erreurs
L’un des principaux obstacles à l’administration d’un médicament au cerveau consiste à franchir la barrière hémato-encéphalique(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) (BHE), qui est très sélective quant aux molécules et substances qu’elle laisse entrer dans le cerveau. Même si le médicament réussit à franchir la BHE, le système de délivrance biocompatible (SDB) doit ensuite pouvoir cibler spécifiquement les cellules survivantes à l’intérieur du cerveau. «Ce n’est qu’à ce moment-là que nous pourrons commencer à tenter de réduire les dommages causés par le stress oxydatif», explique Christos Tapeinos. Afin de surmonter ces différents défis, les chercheurs ont créé un SDB en recourant à des lipides synthétiques et naturels. Ils se sont ensuite attelés à démontrer que ce SDB pouvait cibler la BHE et les cellules neuronales. «Le principal défi consistait à démontrer que le système antioxydant fonctionne et peut protéger les neurones endommagés», ajoute Christos Tapeinos. S’appuyant sur le premier modèle de stress oxydatif utilisé par les chercheurs, le SDB a fonctionné. Toutefois, lorsque le modèle a été modifié afin de mieux décrire les conditions physiologiques de l’ischémie-reperfusion (I/R)(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), les résultats n’étaient pas concluants. «Après quelques expérience et en se basant sur les résultats précédents, nous avons réalisé que le modèle I/R que nous utilisions n’était pas approprié», note Christos Tapeinos. «Par conséquent, nous avons commencé à optimiser le modèle I/R et, après beaucoup d’essais et d’erreurs, nous avons fabriqué un modèle capable de reproduire “avec précision”, du moins pour un système in vitro en 2D, les conditions physiologiques.»
Un tremplin pour la suite des recherches
Bien que l’objectif ultime visant à protéger le cerveau ischémique n’ait pas été atteint, le projet a démontré que la fabrication du SDB et le développement du modèle I/R peuvent servir de tremplin et aider d’autres chercheurs travaillant dans ce domaine. «Nous sommes fiers du modèle I/R in vitro que nous avons fabriqué car nous disposons désormais de l’expérience nécessaire pour poursuivre nos travaux et produire de meilleurs systèmes in vitro pour l’I/R», conclut Christos Tapeinos. Le projet tente actuellement d’obtenir un nouveau financement pour étendre sa recherche aux études in vivo.
