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Une nouvelle approche thérapeutique exploite le système immunitaire de l’organisme pour protéger le cerveau contre les lésions.

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Des chercheurs du programme de recherche en immunologie de l’Institut Babraham publient aujourd’hui une méthode thérapeutique permettant d’exploiter le système immunitaire de l’organisme pour le protéger contre les lésions cérébrales. La collaboration entre le professeur Adrian Liston (Babraham Institute) et le professeur Matthew Holt (VIB et KU Leuven ; i3S-Université de Porto) a produit un système d’administration ciblé pour augmenter le nombre de cellules immunitaires anti-inflammatoires spécialisées, spécifiquement dans le cerveau, afin de limiter l’inflammation et les lésions cérébrales. Leur système d’administration spécifique au cerveau protège contre la mort des cellules cérébrales après une lésion cérébrale, un accident vasculaire cérébral et dans un modèle de sclérose en plaques. Ces travaux sont publiés aujourd’hui dans la revue Nature Immunology.

Les lésions cérébrales traumatiques, comme celles causées par un accident de voiture ou une chute, sont une cause importante de décès dans le monde entier et peuvent entraîner des troubles cognitifs durables et une démence chez les personnes qui survivent. L’une des principales causes de cette déficience cognitive est la réponse inflammatoire à la lésion, le gonflement du cerveau provoquant des dommages permanents. Si l’inflammation dans d’autres parties du corps peut être traitée par des moyens thérapeutiques, elle pose problème dans le cerveau en raison de la présence de la barrière hémato-encéphalique, qui empêche les molécules anti-inflammatoires courantes d’atteindre le site du traumatisme.

Le professeur Liston, chef de groupe principal du programme d’immunologie de l’Institut Babraham, a expliqué leur approche : « Notre corps possède sa propre réponse anti-inflammatoire, les cellules T régulatrices, qui ont la capacité de détecter l’inflammation et de produire un cocktail d’anti-inflammatoires naturels. Malheureusement, il y a très peu de ces cellules T régulatrices dans le cerveau, de sorte qu’elles sont submergées par l’inflammation qui suit une blessure. Nous avons cherché à concevoir un nouveau traitement pour stimuler la population de cellules T régulatrices dans le cerveau, afin qu’elles puissent gérer l’inflammation et réduire les dommages causés par une blessure traumatique. »

L’équipe de recherche a découvert que le nombre de cellules T régulatrices était faible dans le cerveau en raison d’un approvisionnement limité en interleukine 2, une molécule de survie cruciale, également connue sous le nom d’IL2. Les niveaux d’IL2 sont faibles dans le cerveau par rapport au reste du corps, car cette molécule ne peut pas passer la barrière hémato-encéphalique.

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Ensemble, l’équipe a conçu une nouvelle approche thérapeutique qui permet aux cellules du cerveau de produire davantage d’IL2, créant ainsi les conditions nécessaires à la survie des cellules T régulatrices. Un système de « délivrance de gènes » basé sur un vecteur viral adéno-associé (AAV) a été utilisé : ce système peut effectivement traverser une barrière hémato-encéphalique intacte et délivrer l’ADN nécessaire pour que le cerveau produise davantage d’IL2.

Commentant ces travaux, le professeur Holt, du VIB et de la KU Leuven, a déclaré : « Pendant des années, la barrière hémato-encéphalique a semblé être un obstacle insurmontable à l’administration efficace de produits biologiques au cerveau. Notre travail, qui fait appel à la toute dernière technologie des vecteurs viraux, prouve que ce n’est plus le cas ; en fait, il est possible que, dans certaines circonstances, la barrière hémato-encéphalique puisse s’avérer bénéfique sur le plan thérapeutique, en servant à empêcher la « fuite » des produits thérapeutiques dans le reste de l’organisme. »

Le nouveau traitement conçu par les équipes de recherche a été capable d’augmenter les niveaux de la molécule de survie IL2 dans le cerveau, jusqu’aux mêmes niveaux que dans le sang. Cela a permis de multiplier par 10 le nombre de lymphocytes T régulateurs dans le cerveau. Pour tester l’efficacité du traitement dans un modèle de souris qui ressemble beaucoup aux accidents de lésions cérébrales traumatiques, les souris ont reçu des impacts cérébraux soigneusement contrôlés, puis ont été traitées avec le système d’administration du gène IL-2. Les scientifiques ont constaté que le traitement était efficace pour réduire l’ampleur des lésions cérébrales consécutives à l’accident, en comparant la perte de tissu cérébral et la capacité des souris à effectuer des tests cognitifs.

Voir les cerveaux des souris après la première expérience a été un « moment d’eurêka » – nous avons pu voir immédiatement que le traitement réduisait la taille de la lésion. »

Dr Lidia Yshii, auteur principal, professeur associé à la KU Leuven.

Conscients du potentiel plus large d’un médicament capable de contrôler l’inflammation du cerveau, les chercheurs ont également testé l’efficacité de cette approche dans des modèles expérimentaux de souris atteints de sclérose en plaques et d’accident vasculaire cérébral. Dans le modèle de sclérose en plaques, le traitement des souris pendant les premiers symptômes a empêché une paralysie sévère et a permis aux souris de récupérer plus rapidement. Dans un modèle d’accident vasculaire cérébral, les souris traitées avec le système d’administration du gène IL2 après un accident vasculaire cérébral primaire ont été partiellement protégées contre les accidents vasculaires cérébraux secondaires survenant deux semaines plus tard. Dans une étude de suivi, toujours en cours d’examen par les pairs, l’équipe de recherche a également démontré que le traitement était efficace pour prévenir le déclin cognitif chez les souris vieillissantes.

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« En comprenant et en manipulant la réponse immunitaire dans le cerveau, nous avons pu développer un système d’administration de gènes pour l’IL2 comme traitement potentiel de la neuroinflammation. Avec des dizaines de millions de personnes touchées chaque année et peu d’options de traitement, ce système a un réel potentiel pour aider les personnes dans le besoin. Nous espérons que ce système entrera bientôt dans les essais cliniques, indispensables pour vérifier si le traitement fonctionne également chez les patients », a déclaré le professeur Liston.

Le Dr Ed Needham, consultant en soins neurocritiques à l’hôpital d’Addenbrooke, qui n’a pas participé à l’étude, a commenté la pertinence clinique de ces résultats : « Il existe un besoin clinique urgent de développer des traitements permettant de prévenir les lésions secondaires survenant après une lésion cérébrale traumatique. Il est important que ces traitements puissent être utilisés en toute sécurité chez les patients gravement malades qui présentent un risque élevé d’infections potentiellement mortelles. Les anti-inflammatoires actuels agissent sur l’ensemble du système immunitaire et peuvent donc accroître la vulnérabilité des patients à de telles infections. Le progrès passionnant de cette étude est que, non seulement le traitement peut réduire avec succès les dommages cérébraux causés par l’inflammation, mais il peut le faire sans affecter le reste du système immunitaire du corps, préservant ainsi les défenses naturelles nécessaires pour survivre à une maladie grave. »

Source :

Référence du journal :

Yshii, L., et al. (2022) L’administration de gènes d’interleukine 2 ciblée sur les astrocytes augmente spécifiquement le nombre de cellules T régulatrices résidant dans le cerveau et protège contre la neuroinflammation pathologique. Nature Immunology. doi.org/10.1038/s41590-022-01208-z.

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Apasionado del running, vegano a los 25 años y comercial de la ropa, me incorporé al equipo de redacción de AltaVision.news en noviembre de 2021