Des chercheurs de l’Université de Buffalo (New York), ont conçu une nanoparticule transportant de l’ARN interférent capable de désactiver un gène impliqué dans de nombreux types de toxicomanies. Ces résultats publiés dans le journal "Proceedings of the National Academy of Sciences" ouvrent la voie à un futur traitement des toxicomanies qui touchent des millions de personnes dans le monde.
La protéine cérébrale DARPP-32 joue un rôle central dans la voie de signalisation dopaminergique impliquée dans l’addiction aux drogues. "Inhiber l’expression de la protéine, permettrait de diminuer le désir physique pour la drogue" selon le Dr Bonoiu, chercheur à l’"Institute for Lasers, Photonics and Biophotonic" de l’Université de Buffalo, et co-auteur de l’étude.
L’équipe a développé un moyen d’éteindre l’expression de la protéine DARPP-32 au niveau des neurones. Ils ont utilisé des ARN interférents courts (siRNA) [1] fixés sur des nanoparticules d’or, appelées nano-barreaux [2], pour former des complexes. En effet, les nano-barreaux offrent un moyen sûr et efficace de délivrer les siRNA au niveau de leur cible, sans qu’ils soient dégradés. Ces complexes testés in vitro sur des neurones à dopamine, sont capables d’éteindre l’expression de la protéine cérébrale DARPP-32.
La biocompatibilité des nano-barreaux a également été améliorée. Les chercheurs leur ont donné une forme allongée, au lieu d’une forme sphérique. Cela permet de fixer plus de molécules de siRNA à leur surface, augmente leur stabilité et leur permet de mieux pénétrer dans les cellules. Parallèlement, il a été montré que les nano-barreaux transportent 40% de siRNA à travers un modèle de barrière hémato-encéphalique. Selon les chercheurs, c’est un résultat très élevé par rapport aux expériences antérieures.
Finalement, ces complexes "nano-barreaux siRNA" ont répondu aux trois exigences des chercheurs à savoir, une diminution d’expression génique, une stabilisation de la molécule de siRNA et un passage à travers la barrière hémato-encéphalique. Les nano-barreaux pourraient donc convenir pour un transport d’ARN interférents jusqu’au cerveau et traiter les toxicomanies. La prochaine étape pour les scientifiques est de conduire des expériences in vivo. "Dans l’avenir, nous pourrions être en mesure d’ajouter un agent pharmaceutique à l’actuel arsenal d’armes afin de lutter plus efficacement contre toute une gamme de toxicomanies", conclut le Dr Prasad, directeur exécutif de l’"Institute for Lasers, Photonics and Biophotonic" de l’Université de Buffalo.
La nouvelle approche développée par les chercheurs de l’Université de Buffalo sera également applicable au traitement de la maladie de Parkinson, du cancer et d’autres troubles neurologiques et psychiatriques, qui ont besoin que les médicaments soient délivrés dans le cerveau.
Cette recherche a été financée par le "National Cancer Institute", la "Kaleida Health Foundation", la "John R. Oishei Foundation", l’"Air Force Office of Scientific Research" et le "Center of Excellence in Bioinformatics and Life Sciences" de l’Université de Buffalo (Etat de New York). Les chercheurs de l’Université de Buffalo participent activement au développement de systèmes nanostructurés integrés qui associent des chercheurs en sciences de la vie, en médicine et ingénierie pour promouvoir les avancées interdisciplinaires.
[1] Les nano-barreaux ("nanorod" en anglais) sont des particules de taille nanométrique (1 à 100 nm). Ils sont synthétisés à partir de métaux ou de matériaux semi-conducteurs par synthèse chimique directe, et leur forme peut être modelée. Ces nanoparticules sont habituellement utilisées en industrie des matériaux ou pour des nano-machines.
[2] Un ARN interférent court (siRNA) est un acide ribonucléique double brin, possédant entre 20 et 25 paires de bases. Il interfère avec un ARN messager spécifique ce qui conduit à sa dégradation et à la diminution de sa traduction en protéine.
Source :
– "To Fight Drug Addiction, Researchers Target The Brain With Nanoparticles" – UB News – Ellen Goldbaum – 23/03/2009 – https://www.buffalo.edu/news/10003
– "Nanotechnology approach for drug addiction therapy: Gene silencing using delivery of gold nanorod-siRNA nanoplex in dopaminergic neurons" – Proceedings of the National Academy of Sciences – Adela C. Bonoiu et al. – 2009 – https://www.pnas.org/content/early/2009/03/20/0901715106
– "Small interfering RNA" (siRNA) – Wikipédia – https://en.wikipedia.org/wiki/Small_interfering_RNA
– "Nanorod" – Wikipédia – https://en.wikipedia.org/wiki/Nanorod
Pour en savoir plus, contacts :
Le site du "National Institue on drug abuse" : https://www.nida.nih.gov/
Code brève
ADIT : 58521
Rédacteur :
Alexandre Touvat ([email protected])
