Etude du rôle potentiel des nanotechnologies dans le transport des médicaments en cas de Sclérose Latérale Amyotrophique

03-05-2016

Zamanzima Mazibuko, Yahya E. Choonara, Pradeep Kumar, Lisa C. Du Toit, Girish Modi, Dinesh Naidoo, Viness Pillay

Abstract

La Sclérose Latérale Amyotrophique (SLA) a une étiologie multifactorielle. Cette neuro étiologie complexe et la nature restrictive de la barrière hémato-encéphalique (BBB) ont limité de manière significative la thérapie médicamenteuse de la SLA. Riluzole, un médicament a l’efficacité limitée, est la seule molécule approuvée pour le traitement de la SLA. Toutefois, plusieurs approches dans les nano transporteurs apparaissent prometteuses pour un meilleur transport des médicaments. En outre, des produits biologiques comme les cellules souches sont capables de transporter des facteurs neurotrophiques vers leur lieu d’action fournissant aux neurones moteurs les bénéfices combinés des cellules souches et des facteurs neurotrophiques. Cette étude examine les stratégies de transport de molécules actuellement étudiées pour optimiser le traitement de la SLA ou d’autre maladies neurodégénératives voisines. Par exemple, les nanoparticules cerium-oxyde dans la maladie d’Alzheimer, l’odorranalectine, les nanoparticules lactoferrin-PEG-PLGA pour le transport de l’urocortine dans la maladie de Parkinson, qui pourraient également être employées dans la SLA pour traverser la BBB et accroitre la biodisponibilité du médicament. Une courte discussion des progrès (ou de leur absence) effectués dans les essais cliniques sur la SLA est également effectuée. Les nano transporteurs peuvent potentiellement éliminer les défis posés par la mauvaise biodisponibilité des molécules dans le traitement de la SLA, il a été démontré qu’ils sont en mesure de traverser la BBB et atteindre leurs sites d’activité tout en minimisant les effets secondaires systémiques.

Le transport de médicaments pour la SLA basé sur les nano transporteurs est un domaine qui présente un grand besoin de recherches.

Introduction

La difficulté continue a laquelle ont été confrontés tant les médecins que les chercheurs réside dans l’échec de la maitrise de la complexité croissante dans le traitement des maladies du système nerveux central (CNS).

Les plus préjudiciables sont les maladies neurodégénératives qui mènent progressivement a la perte des fonctions corporelles et a la fin au décès. Les maladies neurodégénératives comprennent entre autres la maladie d’Alzheimer (AD), la maladie de Parkinson (PD), la maladie de Huntington (HD) et la sclérose latérale amyotrophique (SLA).

De larges recherches ont été menées pour le développement d’outils de diagnostic pour la détection précoce, des succès ont également été obtenus dans le traitement de ces maladies. Toutefois, les progrès obtenus restent très modestes.

A ce jour, la barrière hémato-encéphalique (BBB) demeure une des raisons de l’échec dans le développement de traitements car elle empêche l’accès aux agents thérapeutiques et aux outils de diagnostic. Il existe quelques approches très récentes pour prendre en charge le traitement des maladies dégénératives comme l’usage des cellules souches et des antitoxines contre les formes mutantes de superoxyde dismutase de cuivre et zinc (SOD1), ainsi que les nanotechnologies qui requièrent beaucoup d’innovation.

De nombreuses études cliniques dans la SLA ont échoué et au cours des dernières décennies un seul médicament a été approuvé (riluzole) par la US Food and Drug Administration (FDA). L’autorisation d’un seul médicament au cours des années reflète les très faibles progrès effectués dans le traitement de la SLA.

Notre théorie est que certains de ces échecs thérapeutiques médicamenteux auraient pu conduire a de meilleurs résultats si tout d’abord les essais cliniques avaient été mieux conçus, et ensuite si des systèmes innovants de transport médicamenteux avaient été employés afin d’améliorer la biodisponibilité de ces agents potentiels. Nous avons ensuite examiné les études et les leçons à retenir dans les maladies voisines qui ont eu recours a des systèmes de transport médicamenteux afin de dépasser les divers obstacles présents dans les maladies neurologiques.

Recommandations pour le futur 

Au regard du peu de thérapies existantes pour le traitement de la SLA, le besoin d’approches innovantes afin de découvrir un traitement efficace avec peu d’effets secondaires est bien évident. De plus, la BBB empêche la pénétration des agents thérapeutiques dans le cerveau et rend donc nécessaire un système de transport qui va traverser cette barrière et y atteindre une biodisponibilité élevée.

Dans ce contexte, le recours aux nanotechnologies et aux cellules souches comme transporteurs d’agent thérapeutiques est une stratégie potentielle.

Comme mentionné dans cette étude, de nombreuses tentatives ont été entreprises pour développer un traitement de la SLA mais seules quelques unes ont eu recours aux nanotechnologies. Avec le seul riluzole approuve par la FDA, il est clair que les études cliniques ont terriblement échoué a produire le résultat attendu. Le système idéal pour le transport de molécules vers le cerveau devrait être biocompatible, biodégradable, présenter une toxicité extrêmement basse, demander un dosage minimal pour un niveau thérapeutique maximum et être capable de transporter un agent thérapeutique vers son site d’action dans sa forme thérapeutique ; c’est a dire un système de transport orienté spécifiquement. Il devrait également être capable de retenir l’agent thérapeutique sur son lieu d’action durant une longue période, se dégrader lentement et donc offrir un approvisionnement continu de cet agent thérapeutique.

Il devrait également être praticable a l’usage. Bien peu de choses sont faites pour explorer ces systèmes de transport dans le traitement de la SLA.

Tenant compte des nombreuses hypothèses concernant la pathophysiologie de La SLA, un système de transport multifonctions pourrait peut être apporter les résultats tant attendus. Les agents thérapeutiques déjà testes ont montré peu ou pas d’effets, leur usage combiné au sein d’un système multifonctionnel serait une piste intéressante a suivre.

En outre, des recherches ont été menées sur des implants ou des injections d’hydrogels polymériques pour le traitement de tumeurs ou d’autres maladies, ces recherches pourraient contribuer a l’élaboration d’un système de transport présentant les caractéristiques mentionnées ci dessus. Les hydrogels polymériques ont démontré des caractéristiques utiles à un système de transport comme une dégradation provoquant une libération prolongée de l’agent thérapeutique lorsqu’ils sont soumis a un stimulus externe comme la température. Un combinaison d’hydrogel et de nano particules pourrait être très bénéfique pour les deux systèmes. Cela a déjà été tenté pour le traitement d’autres maladies comme le cancer et pourrait servir a développer un système pour la SLA.

Les problèmes rencontrés dans le processus de découverte et d’invention d’un traitement efficace incluent la difficulté a concevoir et exécuter les études cliniques. Cet aspect doit être étudié en profondeur et amélioré de manière significative. Une amélioration dans la conception et l’exécution des études cliniques pourrait accroitre le nombre d’agents thérapeutiques approuvés par la FDA. Beaucoup d’études cliniques ont été réalisées en deux bras parallèles et très peu ont fait l’objet d’un ‘crossover’, d’un suivi séquentiel ou d’autres options. Ces études n’ont pas produit de résultats positifs en raison des difficultés associées au traitement de la SLA et du manque de marqueurs biologiques pour le diagnostic précoce. Des recherches doivent encore être entreprises pour mesurer les effets précis d’un médicament ainsi que la minimisation des données manquantes, la sélection de la dose optimale, la durée et le mode d’administration. En outre, la SLA est une maladie courte et les patients ne seront vraisemblablement pas capables de rester dans une étude très longtemps.

Beaucoup d’autres remarques similaires a celles ci dessus devraient être faites au cours de la conception des études cliniques dans la SLA, ce qui pourrait changer l’incompréhension actuelle de la maladie et de son traitement.

Conclusion

La thérapie a base de transporteurs a montre un potentiel dans la résolution des problèmes associés aux dommages neuronaux massifs dans la SLA et à l’obstacle de la BBB. L’avantage offert par les nanotechnologies leur permet d’être en première ligne pour un transport efficient des gènes et des molécules aux organes affectés, avec moins d’effets secondaires et moins de difficultés a traverser la BBB. Des composants biologiques comme les cellules souches offrent a la fois un système de transport pour des agents thérapeutiques et également leurs propres bénéfices dans la protection des neurones moteurs.

Beaucoup d’agents thérapeutiques ont échoué dans un nombre incalculable d’études cliniques, potentiellement en raison de nombreux problèmes comme leur biodisponibilité insuffisante et des effets secondaires importants.

L’usage des nanotechnologies et des cellules souches pour ces agents pourrait produire de meilleurs résultats que ceux obtenus précédemment.

LaSLA a connu beaucoup d’échecs thérapeutiques et, a notre connaissance, les recherches et la mise en œuvre des nanotechnologies comme solutions pour des améliorations du traitement ont été minimales.

L’usage de polymères biodégradables et biocompatibles pour définir un nano système capable d’aider a la régénération des neurones endommagés, promouvoir la neuroprotection et le transport d’agents thérapeutiques, devrait être exploité dans le développements de traitements pour la SLA. Il serait intéressant et utile d’utiliser les nanotechnologies pour améliorer l’efficacité de quelques uns des agents thérapeutiques destinés a la SLA qui ont montré peu de succès dans les études cliniques précédentes.

Le résultat pourrait se concrétiser en bénéfices pour les patients SLA. 

Traduction : J. Rolland

Source : Journal of Pharmaceutical Sciences

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