Comment l’échographie pourrait aider à ralentir la maladie de Parkinson

La mise au point de médicaments efficaces contre la maladie d’Alzheimer, la maladie de Parkinson et d’autres maladies qui détruisent le cerveau se heurte à deux obstacles majeurs. La première consiste à surmonter la barrière hémato-encéphalique et la deuxième à acheminer le médicament à un endroit précis et à s’assurer qu’il ne se répand pas dans le reste du cerveau.

How ultrasound could help curb Parkinson's

Maintenant, une nouvelle approche qui utilise des faisceaux d’ultrasons et des microbulles pourrait être un moyen non invasif d’administrer des médicaments en toute sécurité à des endroits précis du cerveau.

Cette technique s’appelle l’échographie focalisée (FUS) et promet d’ouvrir la porte à des milliers de médicaments qui pourraient traiter toute une gamme d’affections cérébrales si elles pouvaient traverser la barrière hémato-encéphalique.

Les scientifiques de l’Université Columbia de la ville de New York qui ont mis au point le dispositif FUS ont maintenant démontré qu’il contribuait à freiner la progression précoce de la maladie de Parkinson et à améliorer les fonctions cérébrales chez la souris.

Ils décrivent les résultats dans un article récent d’une étude du Journal of Controlled Release.

La technique du DUG ouvre temporairement la barrière hémato-encéphalique dans une partie spécifique du cerveau pour permettre aux médicaments d’atteindre précisément cette partie.

Ouverture de la barrière hémato-encéphalique

La barrière hémato-encéphalique est une caractéristique complexe des vaisseaux sanguins qui alimentent le cerveau et le reste du système nerveux central.

La barrière empêche les agents pathogènes et les substances potentiellement nocives de passer de la circulation sanguine dans le parenchyme, ou tissu fonctionnel, du cerveau.

La technique du FUS émet des impulsions ultrasonores à travers le crâne jusqu’à un endroit précis dans le cerveau. Lorsque les impulsions rencontrent les microbulles que les scientifiques ont injectées dans la circulation sanguine, elles font osciller les microbulles entre les parois des petits vaisseaux sanguins.

Les microbulles oscillantes provoquent une augmentation réversible de la perméabilité de la barrière hémato-encéphalique à cet endroit.

Lorsque les faisceaux FUS s’arrêtent, les microbulles cessent d’osciller et l’accès temporaire par la barrière hémato-encéphalique se ferme.

Le FUS envoie des gènes et des protéines dans le cerveau

Pour l’étude récente, l’équipe s’est concentrée sur la maladie de Parkinson. Ils ont montré qu’ils pouvaient utiliser le DUG pour transmettre des gènes et des protéines qui altèrent le cerveau à travers la barrière hémato-encéphalique.

Une fois la barrière franchie, les gènes et les protéines ont partiellement rétabli les voies de libération de la dopamine dans le cerveau. La perte de la capacité de fabriquer de la dopamine – un messager chimique important pour le contrôle des mouvements – est une caractéristique précoce de la maladie de Parkinson.

Les chercheurs ont également constaté une réduction de certains des symptômes comportementaux de la maladie de Parkinson chez les souris.

« Nous avons trouvé des améliorations neuronales comportementales et anatomiques dans le cerveau », explique Elisa Konofagou, l’un des auteurs principaux de l’étude, qui est professeur de génie biomédical et de radiologie.

La professeure Konofagou dit qu’elle et son équipe sont les premières à utiliser les médicaments disponibles pour rétablir une voie de libération de dopamine dans la maladie de Parkinson précoce.

La Food and Drug Administration (FDA) des États-Unis vient d’accorder aux chercheurs une exemption pour les dispositifs expérimentaux afin qu’ils puissent tester l’innocuité du médicament pour l’administrer aux personnes atteintes de la maladie d’Alzheimer.

Système portable pour les traitements à domicile

L’équipe du professeur Konofagou est le seul groupe aux États-Unis qui a obtenu l’approbation de la FDA pour l’essai d’ouverture de la barrière hémato-encéphalique par ultrasons. D’autres qui travaillent dans ce domaine utilisent des nanoparticules pour ouvrir la barrière hémato-encéphalique ou IRM pour guider la procédure.

L’appareil FUS que le professeur Konofagou et son équipe ont développé est plus petit, plus rapide et moins cher. Il utilise un transducteur à un seul élément au lieu d’un casque contenant plus de 1 000 éléments. De plus, son « système de neuronavigation » ne nécessite pas d’IRM. L’équipe la compare à celle qu’utilisent les neurochirurgiens, sauf qu’elle utilise un transducteur à ultrasons au lieu d’un instrument chirurgical.

L’équipe envisage un système FUS portable que les médecins peuvent facilement faire entrer et sortir de la chambre des patients dans un hôpital, et un jour, même à l’intérieur et à l’extérieur de leur domicile. De plus, la durée du traitement ne dure qu’environ une demi-heure au lieu des 3 ou 4 heures nécessaires pour une procédure guidée par IRM.

Après l’essai chez des personnes atteintes de la maladie d’Alzheimer, le professeur Konofagou prévoit de tester le dispositif chez des personnes atteintes de la maladie de Parkinson.

« Nous avons pu ralentir la progression rapide de la neurodégénérescence tout en améliorant la fonction neuronale. Nous prévoyons que notre étude ouvrira de nouvelles avenues thérapeutiques pour le traitement précoce des maladies du système nerveux central.. »

— Prof. Elisa Konofagou

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