Le botulisme est une forme rare de paralysie rare causée par la toxine botulique. Ces chercheurs de l’Hôpital pour enfants de Boston proposent dans la revue Science Translational Medicine une nouvelle approche de traitement du botulisme qui, pour la toute première fois, permettrait d’inverser la paralysie. L'équipe développe, dans le même temps, un nouveau véhicule d'administration de médicaments neurologiques.
Bien que rare, le botulisme peut provoquer une paralysie et est potentiellement mortel. La maladie est causée par des toxines néfastes pour les nerfs, produites par la bactérie Clostridium botulinum qui colonise les intestins. Ces toxines sont très puissantes et les personnes atteintes de formes graves de botulisme peuvent devoir être maintenues sous respirateur pendant des semaines ou des mois.
Une fois que la paralysie se développe, il n'y a aucun moyen de l'inverser, si ce n'est d'attendre que les toxines se dissipent. Cette nouvelle approche de traitement avec un nouveau véhicule d'administration de médicaments basé sur la toxine modifiée, pourrait bien changer la donne.
La première thérapie qui élimine les toxines après leur entrée dans les neurones.
« Il existe bien des anti-toxines », explique Min Dong, PhD, chercheur en urologie à l'Hôpital pour enfants de Boston et auteur correspondant de l'article, « mais celles-ci ne fonctionnent qu'avant que les toxines ne pénètrent dans les motoneurones ».
La nouvelle approche, testée chez la souris, est basée sur la toxine botulique elle-même, mais modifiée (en haut à gauche) et sur un mini-anticorps ou nanocorps (étiquette rose). Lorsque cette protéine de fusion nanocorps-toxine se lie au récepteur (en bleu) à la surface du neurone, la cellule l'absorbe par le biais du processus d'endocytose, enfermant la protéine de fusion à l'intérieur d'une vésicule (cercle vert clair). Le domaine protéase de la toxine, transportant le nanocorps, traverse ensuite l'intérieur de la cellule. En utilisant la toxine botulique et en la modifiant, les chercheurs parviennent ainsi à surmonter un obstacle au traitement du botulisme, celui de traverser la membrane cellulaire. « Nous exploitons le fait que les neurotoxines botuliques ciblent les motoneurones naturellement et efficacement, et peuvent fournir une cargaison de protéines à travers les membranes cellulaires », expliquent les chercheurs.
Le traitement comporte donc 2 volets :
- un véhicule d'administration : la toxine botulique (détoxifiée par des mutations) ; mais il restait néanmoins un défi, « se débarrasser complètement de la toxicité ». Les scientifiques identifient une nouvelle toxine, la neurotoxine botulique X qui ne présente aucune toxicité et constitue un vecteur de livraison sûr.
- une cargaison de médicament : un mini-anticorps (ou nanocorps) dérivé des anticorps de chameaux, développé à l'Université Tufts- les chercheurs ayant identifié préalablement 2 nanocorps pouvant être délivrés en tandem dans les neurones et neutralisant les toxines botuliques de type A et B d'un seul coup.
Au-delà de traiter le botulisme, le nouveau traitement pourrait faire également fonction d’agent d'inversion du botox. Car, dans certains cas, les injections de Botox, utilisées pour traiter les rides et de nombreuses autres conditions médicales telles que certains spasmes, la transpiration excessive ou l'hyperactivité vésicale, tournent mal. La nouvelle protéine thérapeutique pourrait donc inverser ou éliminer ces effets indésirables. Troisième application envisagée, une plate-forme de délivrance de médicaments biologiques dans les neurones pour traiter d'autres troubles neurologiques. Car le véhicule permet un ciblage très spécifique des neurones et une pénétration efficace des membranes cellulaires
Sous condition d’être validée par des essais cliniques (chez l’Homme), l’approche constitue donc une percée dans le traitement du botulisme, dans l’inversion des effets indésirables des traitements par Botox® et dans la délivrance de futurs traitements des troubles neurologiques.
Source: Science Translational Medicine 06 Jan 2021 DOI: 10.1126/scitranslmed.aaz4197 Delivery of single-domain antibodies into neurons using a chimeric toxin–based platform is therapeutic in mouse models of botulism
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