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Un problème majeur dans les traitements contre le cancer est que beaucoup d’entre eux détruisent les cellules malignes mais endommagent également les cellules saines à proximité.

Les chercheurs de l’Université de Tel Aviv (TAU) ont développé une technologie révolutionnaire dans laquelle – pour la première fois au monde – ils ont rendu possible la livraison ciblée d’ARN thérapeutiques uniquement aux cellules cancéreuses, sans nuire aux cellules saines.

L’acide ribonucléique (ARN) est une macromolécule biologique importante qui est présente dans toutes les cellules biologiques et est principalement impliquée dans la production de protéines, portant les instructions messagères de l’ADN – qui contient lui-même les instructions génétiques nécessaires au développement et au maintien de la vie.

La vision conventionnelle de l’ARN ne fait jouer à la molécule qu’un rôle de soutien – et c’est ainsi que fonctionne la forme la plus familière d’ARN – l’ARN messager –. Mais seule une petite fraction des molécules d’ARN dans les cellules sont des ARNm.

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En plus de transporter des instructions pour fabriquer des protéines, les ARN aident à activer et désactiver les gènes, à effectuer des réactions chimiques, à découper et à découper d’autres ARN et même à construire des protéines en transportant des acides aminés et en les reliant entre eux. De nombreuses thérapies à ARN sont en cours de développement, avec une douzaine déjà testées dans des essais cliniques.

La technologie révolutionnaire de l’Université de Tel Aviv pourrait révolutionner le traitement du cancer et d’un large éventail de maladies et d’affections médicales. L’étude a été dirigée par le professeur Dan Peer, un pionnier mondial dans le développement de l’administration thérapeutique à base d’ARN et vice-président de la recherche et du développement de TAU, directeur du centre de médecine translationnelle et membre de la Shmunis School of Biomedicine and Cancer. Recherche à la Wise Faculty of Life Sciences et au Center for Nanoscience and Nanotechnology. L’étude a été publiée dans la prestigieuse revue scientifique Nature sous le titre « Ciblage sensible à la conformation des nanoparticules lipidiques pour la thérapie par l’ARN ».

Dans le cadre de cette étude, les chercheurs ont pu créer une nouvelle méthode de transport de médicaments à base d’ARN vers une sous-population de cellules immunitaires impliquées dans le processus d’inflammation et cibler la cellule enflammée par la maladie sans endommager les autres cellules.

« Notre développement change en fait le monde des anticorps thérapeutiques. Aujourd’hui, nous inondons le corps d’anticorps qui, bien que sélectifs, endommagent également les cellules saines », a expliqué Peer. « Nous avons maintenant retiré les cellules non infectées de l’équation et, via une simple injection, nous avons réussi à cibler uniquement les cellules enflammées à un moment donné. »

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Peer et son équipe ont pu démontrer ce développement majeur dans des modèles animaux de maladies inflammatoires de l’intestin telles que la maladie de Crohn et la colite et améliorer tous les symptômes inflammatoires sans effectuer aucune manipulation sur environ 85% des cellules du système immunitaire. Derrière le développement innovant se cache un concept simple, ciblant une conformation de récepteur spécifique.

« Sur chaque enveloppe cellulaire du corps, c’est-à-dire sur la membrane cellulaire, il y a des récepteurs qui sélectionnent les substances qui pénètrent dans la cellule », a poursuivi Peer. « Si nous voulons injecter un médicament, nous devons l’adapter aux récepteurs spécifiques des cellules cibles, sinon il circulera dans le sang et ne fera rien. Mais certains de ces récepteurs sont dynamiques – ils changent de forme sur la membrane en fonction de signaux externes ou internes. Nous sommes les premiers au monde à réussir à créer un système d’administration de médicaments qui ne sache se lier aux récepteurs que dans une certaine situation, et à ignorer les autres cellules identiques, c’est-à-dire à administrer le médicament exclusivement aux cellules actuellement pertinents pour la maladie.

Auparavant, l’équipe TAU avait développé des systèmes d’administration basés sur des nanoparticules grasses – le système le plus avancé du genre qui a déjà reçu une approbation clinique pour l’administration de médicaments à base d’ARN aux cellules. Maintenant, ils essaient de rendre le système de livraison encore plus sélectif.

La découverte a des implications possibles pour un large éventail de maladies et de conditions médicales. « Notre développement a des implications pour de nombreux types de cancers du sang et divers types de cancers solides, différentes maladies inflammatoires et maladies virales telles que le coronavirus. Nous savons maintenant comment envelopper l’ARN dans des particules à base de graisse afin qu’il se lie à des récepteurs spécifiques sur les cellules cibles », a déclaré Peer.

« Mais les cellules cibles changent constamment. Ils passent du mode « contraignant » au mode « non contraignant » en fonction des circonstances. Si nous subissons une coupure, par exemple, toutes les cellules de notre système immunitaire n’entrent pas dans un état « de liaison », car nous n’avons pas besoin de toutes pour traiter une petite incision. C’est pourquoi nous avons développé une protéine unifiée qui sait se lier uniquement à l’état actif des récepteurs des cellules du système immunitaire. Nous avons testé la protéine que nous avons développée dans des modèles animaux de maladie inflammatoire de l’intestin, à la fois aiguë et chronique.

Les chercheurs du TAU ont pu organiser le système d’administration de manière à ne cibler que 14,9 % des cellules impliquées dans l’état inflammatoire de la maladie sans nuire aux autres cellules non impliquées qui étaient en parfaite santé.

« Grâce à une liaison spécifique à la sous-population cellulaire, tout en délivrant la charge utile d’ARN, nous avons pu améliorer tous les indices d’inflammation, du poids de l’animal aux cytokines pro-inflammatoires. Nous avons comparé nos résultats avec ceux des anticorps actuellement sur le marché pour les patients atteints de la maladie de Crohn et de la colite, et avons constaté que nos résultats étaient identiques ou meilleurs, sans provoquer la plupart des effets secondaires qui accompagnent l’introduction d’anticorps dans l’ensemble de la population cellulaire, », a-t-il conclu. « En d’autres termes, nous avons pu livrer le médicament » de porte à porte « , directement aux cellules malades. »



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