L'évolution des biomatériaux peut réaliser ce qui semblait incroyable
2010/11/01 Orive Arroyo, Gorka - Farmazian doktorea. Biofarmazia, Farmakozinetika eta Farmazia-teknologiako irakasle kolaboratzaileaFarmazia Fakultatea UPV-EHU, Vitoria-Gasteiz | Zarate Sesma, Jon - Farmazian doktorea. Biofarmazia, Farmakozinetika eta Farmazia-teknologiako irakasle kolaboratzaileaFarmazia Fakultatea UPV-EHU, Vitoria-Gasteiz Iturria: Elhuyar aldizkaria
L'incidence des maladies neurodégénératives dans les sociétés développées a augmenté au cours des dernières décennies. Et même si de nombreux médicaments sont testés qui peuvent protéger ou récupérer des neurones, il existe un certain nombre d'obstacles pour leur développement et leur administration clinique. Parmi les obstacles: (1) surmonter la barrière hémato-encéphalique et atteindre le cerveau un autre médicament nécessaire; (2) protéger le médicament contre la dégradation rapide des enzymes présentes dans le sang; (3) atteindre le médicament aux cellules affectées spécifiquement; (4) augmenter la durée et la biocompatibilité des cellules disponibles pour la thérapie; et (5) démontrer pleinement la sécurité et l'efficacité du système à injecter système nerveux ou injecter système nerveux.
Afin de surmonter ces problèmes, les scientifiques font de grands efforts pour développer des biomatériaux. En particulier, on travaille sur la conception de nano et de microsystèmes transporteurs fabriqués à partir de biomatériaux polymères qui libèrent des facteurs neurotrophiques (NGF, GDNF,...) à la zone blessée. Cinq sont les systèmes les plus importants recherchés:
1. Liposomes: vésicules formées par double couche lipidique.
2. Nanosphères et nanocapasons: Sont des vésicules sphériques réalisées avec des polymères biodégradables solides conventionnels.
3. Dendrimères: ce sont des réseaux polymères tridimensionnellement parfaits formés par des molécules interconnectées autour du noyau central.
4º Micelas: Ce sont des groupes sphériques formés par des molécules amphibiens comme le cholestérol.
5. Microcapsules polymères tridimensionnelles transportant des cellules: Ce sont des capsules formées par une couche semi-perméable qui permet l'introduction de nutriments et d'oxygène et l'élimination des déchets cellulaires. Par sa facilité de gélification et sa nature poreuse, l'alginate est le polymère le plus utilisé dans la formation de ces microcapsules.
Ces systèmes transporteurs sont optimisés pour rendre la libération du médicament plus efficace et la biodégradation plus faible grâce aux revêtements moléculaires spécifiques à la surface. C'est le principal avantage. En outre, les résultats des recherches précliniques menées avec ces systèmes ont été très encourageants.
Parmi les systèmes mentionnés, les microcapsules qui transportent des cellules présentent quelques avantages. En fait, nous assurons la synthèse des facteurs neurotrophiques de novo pendant la vie des cellules, c'est-à-dire lorsque le facteur est nécessaire est synthétisé dans le moment et en plus à l'intérieur du patient. L'essai clinique lancé en 2006 aux États-Unis pour traiter la maladie neurodégénérative de la rétinite pigmentée en est un exemple. Dans cet essai ont découvert que des neurones ciliaires dégénérés de rétine peuvent être récupérés en raison de la libération des facteurs neurotrophiques ciliaires de la part des cellules épithéliales primaires de rétine encapsulée. Il convient de noter l'essai III. qui est arrivé à phase en 2009 et qui pourrait bientôt être commercialisé comme médicament.
Cependant, il est encore nécessaire d'introduire des améliorations significatives dans les microcapsules qui transportent des cellules. Il faut noter que le développement de ces systèmes est beaucoup plus complexe que le développement des autres. D'une part, la nécessité de concevoir des capsules qui permettent un échange adéquat de nutriments, de déchets et de gaz pour maintenir les cellules vivantes. Et d'autre part, parce que pour assurer la sécurité, il est nécessaire d'optimiser les processus de fabrication.
Une autre des stratégies d'intérêt qui est utilisé dans les maladies neurodégénératives est l'implantation de biomatériaux qui simulent le comportement du tissu sain au lieu même de la lésion, en dépit du risque élevé d'affection aux zones saines du cerveau. Dans cette stratégie, en plus d'utiliser des cellules primaires, des résultats intéressants ont été obtenus avec des cellules souches. Un exemple clair de ceci est l'essai préclinique réalisé par Park et membres avec des souris en 2002. Dans cet essai, on a essayé de récupérer la partie du cerveau morte par interruption du débit d'oxygène (ischémie). Pour cela, on a procédé à l'encapsulation des cellules souches neuronales et à l'implantation directe de biomatérial dans la zone touchée. Ils ont découvert qu'autour du biomatérial on produisait un nouveau tissu nerveux formé de cellules souches, et pas seulement cela : les nouveaux neurones ont établi des connexions (neurones) avec d'autres neurones sains d'hôte.
Un groupe de chercheurs de l'Université Emory d'Atlanta a également obtenu de bons résultats en 2009. Les souris atteintes de lésions cérébrales ont été transplantées avec des cellules souches neuronales dans un biomatérial fabriqué à partir de protéines laminine et de fibronectine qui imitent le milieu biologique, et ont vu qu'ils ont pu le développer, améliorant la perte de certaines fonctions cérébrales.
Bien que les résultats obtenus avec les animaux soient totalement positifs, on ne peut pas oublier que travailler avec des animaux et des personnes est totalement différent. Lorsque nous expérimentons avec des animaux, nous utilisons plus d'un animal pour démontrer que les résultats sont répétitifs et crédibles. De même, lorsque nous concevons l'expérience, nous effectuons un calcul des animaux qui vont mourir pour obtenir l'autorisation du comité d'éthique. Mais dans l'être humain est la seule option et nous ne pouvons pas nous tromper. C'est-à-dire, dans les milliers d'essais précliniques qui ont d'abord été réalisés précédemment, il faut bien définir tous les détails, pour ensuite réaliser une seule épreuve chez l'être humain pour bien tirer l'expérience.
Et pour cela, il faut répondre à de nombreuses exigences. En fait, le biomatérial idéal pour le traitement des maladies du cerveau doit être adaptable, biocompatible, biodégradable, chimiquement et mécaniquement stable, non toxique, traitable, capable de contrôler la cinétique de libération du médicament et interactif avec les cellules de l'hôte. Il semble que la capacité d'imitation de la matrice entourant les cellules du corps est l'une des clés pour rendre les biomatériaux efficaces, de sorte que des adaptations chimiques et physiques sont testées sur les surfaces des systèmes transporteurs, cherchant un système intelligent interactif avec les cellules de l'hôte.
Enfin, nous considérons que dans quelques décennies il ne serait pas un début d'avoir entre les mains un médicament efficace de biomatériaux pour une maladie neurodégénérative et de réaliser ce qui semblait incroyable il y a trois décennies.
Gai honi buruzko eduki gehiago
Elhuyarrek garatutako teknologia
