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En route pour l’or : Des chercheurs ouvrent la barrière hémato-encéphalique pour une meilleure administration des médicaments

Regard sur la recherche 08 août 2022

« Cela jette les bases d'un moyen non invasif d'administrer les traitements au cerveau. En ce moment, nous testons des nanoparticules d'or, mais la technologie est applicable également à d'autres genres de traitements. C'est très prometteur pour les personnes atteintes de la SLA ». -  Dr Agessandro Abrahao

L'une des protections les plus importantes dans notre organisme est la barrière hémato-encéphalique (BHE). Créée par des cellules de la paroi des vaisseaux étroitement imbriquées, cette barrière empêche que les virus et autres mécontents microscopiques qui pourraient faire beaucoup de mal à notre système nerveux central de pénétrer dans ce dernier.

Si la BHE est exceptionnelle pour assurer notre sécurité, elle pose un problème pour les personnes atteintes de maladies du cerveau : elle empêche de nombreux produits thérapeutiques d'atteindre les endroits du cerveau où ils peuvent être les plus efficaces.

Le Dr Agessandro Abrahao fait partie d'une équipe pluridisciplinaire de l'Institut de recherche Sunnybrook qui se penche sur ce problème depuis des années.

Grâce à une bourse de découverte de la Société canadienne de la SLA et de la Fondation Brain Canada, l'équipe est plus près que jamais de résoudre le problème de la BHE à l'aide d'une technologie sophistiquée et non invasive qui pourrait révolutionner l'administration des médicaments contre la SLA.

Franchir la barrière hémato-encéphalique

Dr Abrahao, un neurologue, a rejoint Sunnybrook en 2015 en tant que boursier sous la supervision de son mentor, Dr Lorne Zinman, directeur de la clinique SLA de Sunnybrook. Ils ont commencé à travailler avec le Dr Kullervo Hynynen, vice-président de la recherche et de l'innovation de Sunnybrook, qui avait fait une découverte extraordinaire. En utilisant les ultrasons focalisés, on peut utiliser les ondes sonores pour créer des « micro-trous », comme des petites fenêtres, dans la BHE. Ces trous restent ouverts pendant environ 24 heures, au cours desquelles les médicaments délivrés dans le sang peuvent « fuir » vers une zone cible.

Dr Abrahao et Dr Zinman se sont demandé : la méthode des ultrasons focalisés pourrait-elle être appliquée aux cortex moteur? Si tel est le cas, les médicaments contre des maladies telles que la SLA pourraient être administrés directement dans les zones endommagées par la maladie, ce qui augmenterait considérablement leur efficacité.

La réponse du Dr Hynynen était encourageante : ils l'avaient déjà testé avec succès sur des animaux. Il était temps de voir si ça marchait chez les humains.

« Faisons l'histoire »

En 2018, une petite cohorte de personnes atteintes de la SLA s'est portée volontaire pour subir la procédure d'un essai sécuritaire, financé précédemment par une bourse de projet de la Société canadienne de la SLA. Ils mettent un casque équipé d'un millier de petits éléments à ultrasons. Puis, à l'aide d'une IRM, l'équipe médicale a dirigé les ondes sonores vers la zone affectée du cerveau avec une précision chirurgicale.

Avant le début de la procédure, le premier participant à l'essai a dit : « Faisons l'histoire ».

Et ils l'ont fait : l'étude a prouvé avec succès qu'il était possible de rompre la BHE en toute sécurité dans le cortex moteur. 

« La beauté de cette technologie est que nous ne faisons pas une chirurgie ouverte invasive », a déclaré Dr Abrahao. «Nous utilisons l'énergie acoustique pour percer ces petits vaisseaux sanguins et permettre aux médicaments de s'écouler vers des régions spécifiques du cerveau. Ensuite, elles se referment toutes seules ».

Une épreuve pavée d'or

Après cette victoire encourageante, Dr Abrahao, Dr Zinman, Dr Hynynen, le Neurochirurgien de Sunnybrook, Dr Lipsman, et l'équipe - comprenant d'autres experts de la SLA, des neurologistes, des physiciens, des neurochirurgiens, des radiologues et des ingénieurs - utilisent maintenant le financement de leur dernière bourse de découverte pour mener un essai clinique de phase 2. Comme pour le premier essai, il s'agira d'utiliser des ultrasons focalisés guidés par IRM pour créer des micro-trous dans la BHE. Mais cette fois, il y a un élément supplémentaire (littéralement) : l'or.

L'essai s'associe à une société pharmaceutique pour tester l'administration de nanoparticules d'or au cerveau de personnes atteintes de la SLA. La recherche suggère que l'or pourrait améliorer le métabolisme des motoneurones qui dégénèrent dans le cerveau, ce qui aiderait ces cellules à survivre plus longtemps. Ces nanoparticules d'or sont également testées actuellement dans la SLA en tant que médicament oral dans le cadre de l'essai de la plateforme HEALEY.

Cet essai de phase 2 permettra de confirmer la sécurité de la procédure, ainsi que son efficacité pour l'administration d'un traitement réel aux motoneurones.

Dr David Taylor, vice-président de la recherche de la Société canadienne de la SLA, est optimiste quant à l'impact potentiel sur l'administration des médicaments dans la SLA. « La SLA est une maladie qui touche à la fois les motoneurones supérieurs et inférieurs et la plupart des traitements expérimentaux en cours d'essai clinique se concentrent davantage sur l'accès aux motoneurones inférieurs de la moelle épinière. En ciblant de manière non invasive le cortex moteur, les ultrasons focalisés guidés par IRM pourraient, en cas de succès, ouvrir la voie non seulement à de nouvelles thérapies, mais aussi à l'amélioration de l'efficacité des traitements actuellement testés dans la SLA. Cette perspective est très excitante ».

La directrice de la recherche et des programmes à la Fondation Brain Canada, Dre Catherine Ferland est d'accord. «Le potentiel est très intéressant, car il a des implications pour les thérapies qui vont au-delà de la SLA. L'impact de cette étude sera significatif pour d'autres maladies neurologiques où la BHE empêche l'entrer des médications et inspirera des solutions qui peuvent faire une différence dans le paysage de la recherche ».

Un financement qui fait la différence

Depuis 2014, le partenariat composé de la Société canadienne de la SLA et de la Fondation Brain Canada a permis d'investir plus de 24 millions de dollars dans des recherches de pointe qui ont permis de mieux comprendre la SLA. Le programme de bourses de découverte est conçu pour stimuler l'innovation qui accélérera notre compréhension de la SLA, afin d'identifier les voies menant à des thérapies futures et à des soins optimisés pour améliorer la qualité de vie des personnes et des familles vivant avec cette maladie dévastatrice. En 2022, neuf projets retenus dans le cadre du programme de bourses de découverte 2021 recevront 1,125 million.

Le programme de bourses de découverte est rendu possible grâce au soutien financier de Santé Canada, par l'intermédiaire du Fonds canadien de recherche sur le cerveau, une entente novatrice entre le gouvernement du Canada (par l'intermédiaire de Santé Canada) et la Fondation Brain Canada, et grâce à la générosité des sociétés provinciales de la SLA, des donateurs de la Société canadienne de la SLA et des efforts de la communauté, y compris 40 % des recettes nettes de la Marche pour vaincre la SLA.

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