Des chercheurs ont utilisé des vésicules extraites de
sperme de porc pour traiter le rétinoblastome, une forme rare de
cancer de l’œil chez l’enfant, sans endommager les structures
voisines. Les techniques actuelles d’administration médicamenteuse
entraînent des effets secondaires graves et les vésicules dérivées
du sperme de porc permettent de les administrer en toute sécurité,
notamment grâce à leur capacité à franchir certaines barrières
biologiques et à leur faible immunogénicité.
Le rétinoblastome est une tumeur maligne rare mais la plus
fréquente des cancers oculaires chez l’enfant. Si les traitements
existants permettent d’éliminer les tumeurs, leur administration
demeure un défi en raison de la fragilité des tissus oculaires. Le
segment postérieur de l’œil est protégé par un ensemble de
barrières biologiques limitant la pénétration de particules
étrangères. Or, les traitements doivent au moins pouvoir franchir
l’une de ces barrières, telles que la barrière hémato-rétinienne,
pour atteindre la tumeur.
Les traitements actuels consistent
en des injections intravitréennes, une radiothérapie, la
cryothérapie et la chimiothérapie systémique, des approches pouvant
être douloureuses et qui entraînent de graves effets secondaires
pouvant aller jusqu’à la perte de vision permanente.
Afin de surmonter ces limitations, une étude publiée récemment
dans la revue Science Advances propose une approche
d’administration utilisant des exosomes extraits de sperme de porc.
Bien que peu conventionnelle, elle serait potentiellement plus sûre
et moins invasive que celles actuelles.
Une capacité élevée à franchir les barrières biologiques
Des microsphères lipidiques et d’autres vecteurs médicamenteux
ont été explorés en tant que systèmes d’administration potentiels
pour le traitement du rétinoblastome. Cependant, leur efficacité
est limitée par une faible capacité de chargement en médicament,
une sélectivité insuffisante, ainsi qu’une toxicité non
négligeable.
En revanche, il a été démontré que les exosomes, vésicules
extracellulaires nanométriques naturellement produites par les
cellules pour transporter des molécules, pourraient constituer des
candidats intéressants en raison
de leur biocompatibilité, de leur faible immunogénicité et de leur
capacité à franchir les barrières biologiques. En particulier, les
exosomes dérivés du sperme disposent d’une propension naturelle à
pénétrer les structures biologiques complexes grâce à des protéines
spécifiques.
« Ces protéines permettent aux exosomes dérivés du sperme de
franchir des barrières biologiques considérables, ce qui suggère
qu’ils pourraient posséder des propriétés intrinsèques favorisant
la pénétration des barrières oculaires. Cette capacité unique fait
des exosomes dérivés du sperme un vecteur intéressant pour
l’administration non invasive de médicaments au segment postérieur
de l’œil », écrivent les auteurs de la nouvelle étude.
Les études antérieures sur l’administration médicamenteuse à
base d’exosomes se concentraient toutefois principalement sur
l’injection. Autrement dit, leur potentiel d’administration non
invasive demeure largement inexploré.
Pour explorer leur hypothèse, les chercheurs de la nouvelle
étude ont conçu des gouttes ophtalmiques combinant les exosomes
dérivés du sperme à de l’acide folique (AF) et à un système
nanoenzymatique (CMG) composé de points quantiques de carbone, de
dioxyde de manganèse et de glucose oxydase.
D’après les chercheurs, le système CMG induirait un stress
oxydatif élevé dans les cellules tumorales, entraînant ainsi leur
autodestruction tout en semblant préserver les tissus sains dans ce
modèle. L’acide folique aide également à mieux cibler les cellules
tumorales. Les exosomes encapsulent les composants et ouvrent
temporairement et de manière réversible des brèches au niveau des
jonctions serrées des structures protectrices de l’œil, permettant
ainsi la pénétration du médicament.
Illustration schématique du rôle thérapeutique des FA-SEVs@CMG (le
médicament à base d’exosomes de sperme de porc) dans le
rétinoblastome. © Jainsong et al.
Il a également été constaté que les exosomes contenus dans les
gouttes
oculaires pouvaient pénétrer selon deux voies : la voie
cornéenne et la voie conjonctivale. « Ce collyre exploite la
capacité de pénétration des exosomes dérivés du sperme et l’effet
de ciblage de l’acide folique pour améliorer l’administration de
médicaments aux cellules du rétinoblastome », écrivent les
chercheurs.
Voir aussi
Des tumeurs réduites après 30 jours de traitement
Pour tester leur approche in vivo, l’équipe de la
nouvelle étude a utilisé des modèles souris porteuses de tumeurs
oculaires. Les souris ont été traitées soit avec le traitement
complet, soit avec le CMG sans le vecteur exosomique. Les résultats
ont été comparés avec ceux de souris non traitées.
Les souris traitées avec le traitement complet présentaient une
réduction significative de la taille de leur tumeur après 30 jours
de traitement, par rapport à celles traitées avec le CMG sans
exosomes dérivés du sperme. Celles traitées avec le médicament
complet présentaient seulement environ 2,35 % de masse tumorale
résiduelle après 30 jours, comparativement aux souris non
traitées.
Par ailleurs, les souris non traitées présentaient une
importante néovascularisation ainsi qu’une opacité intraoculaire
accrue, tandis que celles traitées avec la combinaison
médicamenteuse complète conservaient une transparence proche de la
normale après 30 jours de traitement.
L’équipe estime que l’approche pourrait aussi être adaptée pour
le traitement d’autres
maladies oculaires telles que la dégénérescence maculaire liée
à l’âge (DMLA) ou la rétinopathie diabétique.
Des travaux supplémentaires seront toutefois nécessaires avant
de pouvoir explorer ces pistes et d’envisager des essais cliniques.
La production à grande échelle et l’application clinique des
exosomes dérivés de sperme restent difficiles en raison des
variations entre les lots, d’une immunogénicité persistante, ainsi
que des risques de contamination par des agents pathogènes.
Source : Science Advances