Ces biologistes vasculaires de l’Université Yale l’ont peut-être déverrouillée : la barrière hémato-encéphalique, qui protège le cerveau des toxines et des pathogènes, et qui devient un vrai problème quand il s’agit de délivrer un médicament au cerveau. L’équipe décrit ici, dans la revue Nature Communications, un anticorps qui ouvre la barrière hémato-encéphalique pendant quelques heures et permet ainsi l'administration de médicaments au cerveau malade.
Un outil précieux dans le traitement des tumeurs cérébrales, mais pas seulement.
Le cerveau est composé de milliards de neurones, des cellules vulnérables qui ont besoin d'un environnement protecteur pour fonctionner correctement. Cet environnement délicat est protégé par la barrière hémato-encéphalique, un système vasculaire spécialisé conçu pour limiter les substances qui entrent en contact avec le cerveau mais un obstacle quand il s’agit de délivrer des médicaments, rappelle l’auteur principal, le Dr Anne Eichmann, professeur de cardiologie et de physiologie cellulaire et moléculaire. Depuis des dizaines d’années, des équipes de neuroscientifiques tentent de trouver un moyen d’ouvrir et de refermer temporairement la barrière pour l'administration de médicaments.
Un anticorps pour contrôler la barrière hémato-encéphalique
Le développement et le maintien de la barrière hémato-encéphalique dépendent de la voie de signalisation Wnt, qui régule un certain nombre de processus cellulaires cruciaux. L'équipe a donc cherché à déterminer si cette voie pouvait être modulée pour ouvrir la barrière à la demande.
L'étude : les chercheurs se concentrent ici sur la voie Wnt :
- un récepteur de la membrane endothéliale exprimé dans les cellules endothéliales des capillaires, « Unc5B ». Les chercheurs montrent qu’en éliminant ce récepteur chez la souris, elle meurt dès le début du développement embryonnaire parce que leur système vasculaire ne se forme pas normalement, ce qui confirme que Unc5B est une molécule clé du développement vasculaire ;
- une autre protéine, « Claudin5 », apparaît importante dans la formation de jonctions serrées entre les cellules endothéliales de la barrière hémato-encéphalique. Lorsqu’Unc5B est supprimée, Claudin5 est considérablement réduite. Cela confirme à nouveau le rôle central du récepteur Unc5B dans le maintien de la barrière hémato-encéphalique ;
- c’est enfin un lien connu entre Unc5B et la voie de signalisation Wnt qui est découvert et le récepteur Unc5B apparaît contrôler la voie Wnt, fonctionnant comme un régulateur en amont ;
- le retrait du récepteur chez la souris adulte présentant déjà une barrière hémato-encéphalique formée, permet d’ouvrir la barrière ;
- de la même manière, le retrait d’un ligand associé à UncB5n la nétrine-1, induit une ouverture de la barrière ;
- un anticorps qui empêche le ligand nétrine-1 de se lier au récepteur UncB5n perturbe la voie de signalisation Wnt et induit son ouverture temporaire.
« Nous démontrons qu’il est donc possible d’ouvrir la barrière hémato-encéphalique sur une période bien déterminée, ce qui pourra faciliter l’administration de médicaments au cerveau pour traiter de nombreuses maladies neurologiques telles que la maladie d'Alzheimer, la sclérose en plaques, les tumeurs cérébrales et la dépression ».
Prochaine étape, évaluer l'efficacité et la toxicité de l'anticorps et en cas de résultats concluants, appliquer ces nouvelles connaissances à l'administration de la chimiothérapie pour le traitement des tumeurs cérébrales.
Source: Nature Communications 4 March, 2022 DOI: 10.1038/s41467-022-28785-9 Endothelial Unc5B controls blood-brain barrier integrity
