PLUSIEURS stratégies pour franchir la BHM ont été suggérées dans les dernières années. Soit trop invasives, soit n’ayant pas connu le succès escompté, comme la voie transnasale (restreintes aux petites molécules lipo-solubles) ou la modification chimique des agents thérapeutiques (pour les rendre plus lipo-solubles), elles n’ont pas permis aux molécules d’un certain volume de passer dans le SNC.
Les lasers pulsés femtosecondes, qui se distinguent des autres rayons lasers par des impulsions ultra-brèves*, ont déjà été employés en imagerie médicale pour leur capacité de pénétration tissulaire en profondeur, entre autres. Les Coréens ont testé la faisabilité d’une délivrance optique de nanomolécules sous l’action d’un rayonnement laser femtoseconde en choisissant le dextran-2 MDa FITC (une molécule fluorescente qui ne passe pas, normalement, au travers de la paroi des vaisseaux corticaux). Pour visualiser l’effet de l’irradiation laser sur les mouvements du dextran au niveau de veines corticales, les chercheurs ont utilisé un modèle murin à voûte crânienne fine, une fenêtre étant pratiquée dans le crâne. Après irradiation, une extravasation plasmatique est observée tant au niveau des veines superficielles de la pie-mère que des veinules corticales profondes.
Les modifications de la perméabilité ainsi obtenues sont transitoires et répétables. L’extravasation est, par ailleurs, d’autant plus importante que le diamètre de la veinule est petit (<25 µm) et que l’écoulement du sang est lent. L’action du laser femtoseconde n’induit pas de fuite significative des globules rouges, elle respecte l’intégrité fonctionnelle et structurale du vaisseau (qui n’est affectée que de manière transitoire). Les auteurs ont vérifié, au moyen d’une coloration Nissl de marqueurs astrocytaires et microgliaux, que le rayonnement n’entraîne pas de mort cellulaire ou de modifications de la réponse immune localement.
La perspective de la délivrance de gènes.
L’équipe de Chulhee Choi a ensuite testé la capacité du rayonnement laser femtoseconde à favoriser le passage de différentes substances dans la circulation cérébrale. C’est le cas de nanoparticules d’oxydes magnétiques, mais aussi de vecteurs adénoviraux exprimant la GFP (une protéine fluorescente), ce qui ouvre la perspective de la délivrance de gènes dans le cerveau par thérapie génique. De l’adénovirus a été injecté 5 à 10 sec. avant l’induction de deux à trois séances d’extravasation. Un jour plus tard, une fluorescence verte était observée au niveau de plusieurs cellules dans la région ciblée par le laser, sans altération apparente de la structure vasculaire ou du débit sanguin.
Cette approche, certes encore au stade expérimental, a plus d’un atout: le caractère peu invasif, transitoire et réversible de ses effets de perméabilisation des veines corticales, la précision de son ciblage et sa répétabilité. L’association d’une irradiation laser femtoseconde à l’administration systémique de molécules bioactives pourrait autoriser la délivrance locale de nanoparticules, d’anticorps monoclonaux ou d’une thérapie génique. Elle a contre elle son coût. Quant à sa sécurité d’emploi, elle reste à confirmer.
Choi M., Choi Ch. et coll., Proc Ntl Acad Sci USA (2011) Publié en ligne.
* 1 f (femtoseconde) = 10 -15 sec.
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