Une nouvelle technique ouvre la porte du cerveau à des traitements neurologiques sans précédent | Science

Pendant de nombreuses décennies, les neurologues se sont heurtés à un mur qui semblait infranchissable. C’est ce qu’on appelle la barrière hémato-encéphalique, et c’est un réseau complexe de vaisseaux sanguins et de cellules immunitaires qui protège l’organe le plus important du corps : le cerveau. Ce mur ne s’ouvre que pour laisser entrer l’oxygène et quelques autres nutriments, mais il est imprenable pour la plupart des agents pathogènes, ce qui est essentiel à la survie. Mais cela a aussi un inconvénient : son effet signifie que pratiquement tous les médicaments conçus pour guérir les maladies du cerveau, y compris le cancer, n’atteignent pas leur destination.

Ce mercredi, une étude menée par des médecins espagnols montre comment ouvrir une fissure dans cette paroi cérébrale et fournir des médicaments qui, en théorie, pourraient traiter la maladie de Parkinson et d’autres maladies neurologiques telles que la maladie d’Alzheimer ou la maladie de Huntington. Les travaux ont montré que la barrière hémato-encéphalique peut être ouverte pendant quelques heures précieuses afin de délivrer les médicaments souhaités au cerveau. Pour y parvenir, les chercheurs ont utilisé une toute nouvelle technologie : les ultrasons de faible intensité.

Ce traitement non invasif est réalisé dans une machine similaire à une IRM. Le sujet utilise un casque qui émet des ondes sonores inaudibles qui parviennent à atteindre des zones très précises du cerveau, car la machine est guidée par des images cérébrales en temps réel. Auparavant, certaines bulles lipidiques ont été administrées qui, au contact des ondes sonores, sont excitées à l’intérieur des vaisseaux sanguins et ouvrent une fissure dans la barrière hémato-encéphalique de quelques millimètres, mais suffisante pour que le médicament recherché s’y glisse.

Des chercheurs ont testé cette technique sur des singes. Ils ont découvert qu’ils pouvaient ouvrir la barrière cérébrale pendant environ 24 heures et introduire des adénovirus désactivés, qui sont couramment utilisés comme véhicules pour délivrer un gène de réparation au tissu souhaité – la thérapie génique – sans effets secondaires apparents. Dans une autre partie de l’ouvrage, publiée dans Avancées scientifiquesles auteurs montrent que la même technologie a également été capable de désactiver temporairement la barrière hémato-encéphalique de trois patients parkinsoniens, précisément dans la partie exacte de leur cerveau qu’ils avaient précédemment choisie.

Une technique non invasive

“Notre objectif ultime est de traiter les maladies neurologiques telles que la maladie de Parkinson de manière précoce et non invasive”, résume José Obeso, neurologue au Centre de neurosciences intégrales Abarca Campal à Madrid, lié au réseau d’hôpitaux privés HM, et auteur principal de l’étude.

Une personne sur quatre souffrira d’une maladie neurologique ou mentale au cours de sa vie. Mais sur plus de 7 000 médicaments connus, seuls 5 % parviennent à atteindre le cerveau. La maladie décrite par le médecin britannique James Parkinson en 1817 provoque des tremblements, une rigidité corporelle et un manque de contrôle des mouvements. Elle est produite par la mort de neurones dans une zone interne du cerveau appelée substantia nigra. Bien qu’il existe des traitements pour les symptômes, la maladie de Parkinson, qui touche sept millions de personnes dans le monde et est la maladie neurologique qui connaît la croissance la plus rapide, est incurable.

Jusqu’à présent, la manière d’administrer des thérapies géniques expérimentales pour essayer d’inverser les dommages de la maladie de Parkinson nécessitait d’injecter le traitement directement dans le cerveau, ce qui impliquait de percer le crâne avec des aiguilles pour contourner la barrière hémato-encéphalique. La nouvelle technique d’échographie ouvre la possibilité de traiter la maladie sans chirurgie ni effets secondaires graves.

Les chercheurs ont déjà commencé une nouvelle série de tests avec des singes, cette fois en prenant le gène de la neurturine, qui produit une protéine qui protège les neurones et leurs branches, dans leur cerveau. “Si tout se passe bien, nous pourrions commencer les tests sur les patients à l’été 2024”, avance Obeso.

Les thérapies basées sur les ultrasons ont été révolutionnaires dans le traitement des tremblements de la maladie de Parkinson. Une technique similaire à celle utilisée dans cette étude, mais avec des ultrasons à haute fréquence qui tue essentiellement des zones très spécifiques du cerveau, réduit jusqu’à 80 % les tremblements involontaires associés à cette maladie. Le traitement est effectué pendant que le patient est éveillé.

La machine à un million d’euros

La technologie basse fréquence utilisée par l’équipe d’Obeso a été développée par la société israélienne Insightec et nécessite une machine qui coûte environ un million d’euros. Il y en a très peu dans le monde, car ils sont encore expérimentaux. La société finance des essais cliniques dans lesquels elle a réussi à ouvrir la barrière hémato-encéphalique chez des patients atteints de la maladie d’Alzheimer et de glioblastome, le cancer du cerveau le plus meurtrier, au Canada, en Italie et en Corée du Sud. De son côté, Obeso raisonne qu’en plus de la maladie de Parkinson, une autre application supplémentaire possible serait de traiter des maladies rares chez les enfants, comme la maladie de Gaucher, causée par un gène défectueux dans le cerveau.

Le neurologue reconnaît qu’il reste encore de nombreuses questions sans réponse, surtout si le traitement parvient à atteindre la zone touchée et à inverser le cours de la maladie. Cette application serait efficace dans les premiers stades de la maladie de Parkinson ou d’Alzheimer, car une fois la mort neuronale propagée dans tout le cerveau, il semble impossible de l’inverser. Le défi de pouvoir diagnostiquer ces maladies des années ou des décennies avant l’apparition des premiers symptômes nous attend. Et il y a un autre obstacle à surmonter : il est probable qu’environ la moitié de la population possède des anticorps contre les adénovirus similaires à ceux utilisés en thérapie génique, de sorte que votre propre corps pourrait les rejeter.

Qu’il ait réussi chez les primates, qui ont des cerveaux beaucoup plus similaires au nôtre que les souris, est très prometteur.”

Meritxell Teixidó, présidente de Gate2Brain

La chimie Meritxell Teixido, président de la société Gate2Brain issue de l’Institut de recherche biomédicale de Barcelone (IRB), qui n’a pas participé à cette étude, souligne son importance pour le domaine. “C’est une très bonne nouvelle car cela nous donne un outil de plus pour essayer de délivrer des médicaments au cerveau. Le fait qu’il ait réussi chez les primates, qui ont des cerveaux beaucoup plus similaires au nôtre que chez les souris, est très prometteur », souligne Teixidó, dont l’approche consiste à développer de petites protéines inspirées du venin d’insectes capables de traverser la paroi cérébrale et de transporter au cerveau des médicaments contre les tumeurs neurologiques chez les enfants. La troisième voie connue pour atteindre le cerveau, plus précisément sa partie inférieure, consiste à faire pénétrer les molécules par le nez jusqu’à ce qu’elles atteignent les bulbes olfactifs : « C’est pourquoi certaines drogues sont sniffées », illustre Teixidó.

Álvaro Sánchez Ferro, coordinateur des troubles du mouvement de la Société espagnole de neurologie, reconnaît l’intérêt de la nouvelle technique car elle est non invasive, même s’il prévient qu’elle en est encore aux premiers stades de développement. « Maintenant, nous devons montrer qu’il a un bénéfice clinique chez les patients. Cela peut prendre 10 ou 15 ans, mais ça vaut la peine d’essayer », dit-il.

Diego Santos, neurologue au Complejo Hospitalario Universitario de A Coruña, estime que ces résultats sont “d’un maximum d’intérêt”. “Le fait de pouvoir pénétrer dans le système nerveux central pourrait un jour permettre à une plus grande quantité de médicament d’être délivrée au cerveau”, explique-t-il. Et il ajoute : « En plus, c’est une intervention qui semble sûre et réversible. C’est émouvant”.

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