(Phys.org) —D'ici 2020, près de 80 millions de personnes devraient avoir un glaucome, un trouble de l'œil qui, si laissé non traité, peut endommager le nerf optique et éventuellement conduire à la cécité.

La maladie provoque souvent une pression dans l'œil en raison d'une accumulation de liquide et d'une dégradation des tissus responsables de la régulation du drainage des fluides. Les médecins traitent généralement le glaucome à l'aide de gouttes oculaires qui peuvent aider l'œil à se drainer ou à diminuer la production de liquide.

Malheureusement, les patients ont souvent du mal à respecter les schémas posologiques prescrits par leur médecin, et le médicament, lorsqu'il est administré sous forme de gouttes, peut provoquer des effets secondaires dans les yeux et d'autres parties du corps.

Dans ce qui pourrait être une étape importante vers l'amélioration de la gestion du glaucome, des chercheurs de l'UCLA School of Dentistry ont créé un système d'administration de médicaments qui peut avoir des effets secondaires moins graves que les médicaments traditionnels contre le glaucome et améliorer la capacité des patients à se conformer aux traitements prescrits. Les scientifiques ont lié des médicaments contre le glaucome à des nanodiamants et les ont intégrés à des lentilles de contact. Les médicaments sont libérés dans l'œil lorsqu'ils interagissent avec les larmes du patient.

La nouvelle technologie s'est révélée très prometteuse pour le traitement durable du glaucome et, comme avantage secondaire, le composé nanodiamant-médicament a même amélioré la durabilité des lentilles de contact.

L'étude, dirigé par le Dr Dean Ho, professeur de biologie et de médecine orales et codirecteur du Jane and Jerry Weintraub Center for Reconstructive Biotechnology à l'UCLA School of Dentistry, apparaît en ligne dans la revue à comité de lecture ACS Nano .

Nanodiamants, qui sont des sous-produits des procédés conventionnels d'extraction et de raffinage, mesurent environ cinq nanomètres de diamètre et ont la forme de minuscules ballons de football. Ils peuvent être utilisés pour lier un large éventail de composés médicamenteux et permettre aux médicaments d'être libérés dans le corps sur une longue période de temps.

Pour délivrer une libération constante de médicament dans l'œil, les chercheurs de l'UCLA ont combiné des nanodiamants avec du maléate de timolol, qui est couramment utilisé dans les collyres pour traiter le glaucome. Lorsqu'il est appliqué aux lentilles incrustées de nanodiamants, le timolol est libéré au contact du lysozyme, une enzyme abondante dans les larmes.

"L'administration de timolol par exposition aux larmes peut empêcher la libération prématurée du médicament lorsque les lentilles de contact sont entreposées et peut constituer une voie plus intelligente vers l'administration de médicament à partir d'une lentille de contact." dit Kangyi Zhang, co-premier auteur de l'étude et étudiant diplômé du laboratoire de Ho.

L'un des inconvénients des gouttes de maléate de timolol traditionnelles est qu'aussi peu que 5 pour cent du médicament atteint réellement le site prévu. Un autre inconvénient est la libération en rafale, où la majorité du médicament est délivrée trop rapidement, ce qui peut provoquer une « fuite » ou un déversement de quantités importantes de médicament hors de l'œil et, dans les cas les plus graves, peut entraîner des complications telles qu'un rythme cardiaque irrégulier. Les gouttes peuvent également être inconfortables à administrer, ce qui conduit de nombreux patients à arrêter de prendre leurs médicaments.

Mais les lentilles de contact développées par l'équipe de l'UCLA ont réussi à éviter l'effet de libération par rafale. L'activité du timolol libéré a été vérifiée par une étude primaire sur cellules humaines.

« En plus de la promesse des nanodiamants en tant qu'agents d'administration de médicaments déclenchés pour les maladies oculaires, ils peuvent également rendre les lentilles de contact plus durables au cours de l'insertion, utilisation et retrait, et plus confortable à porter, " dit Ho, qui est également professeur de bio-ingénierie et membre du Jonsson Comprehensive Cancer Center et du California NanoSystems Institute.

Même avec les nanodiamants intégrés, les lentilles possédaient toujours des niveaux de clarté optique favorables. Et, bien que des tests mécaniques aient vérifié qu'ils étaient plus résistants que les verres normaux, il n'y a eu aucun changement apparent dans la teneur en eau, ce qui signifie que le confort et la perméabilité à l'oxygène des lentilles de contact seraient probablement préservés.

Des études antérieures de l'UCLA ont montré que les nanodiamants pourraient potentiellement être utilisés pour traiter d'autres maladies et troubles, y compris le cancer et l'ostéonécrose de la mâchoire.

"Cette découverte représente le pipeline d'innovation qui vient de l'équipe du Dr Ho, " a déclaré le Dr No-Hee Park, doyen de l'École de médecine dentaire. "Le Dr Ho est un visionnaire dans son domaine et ses progrès continuent de générer un enthousiasme considérable concernant l'utilisation des nanodiamants en biologie et en médecine."

Les autres auteurs de l'étude étaient Ho-Joong Kim, co-premier auteur et chercheur postdoctoral qui était auparavant dans le laboratoire de Ho et est maintenant professeur à l'Université Chosun en Corée du Sud, et Laura Moore, étudiant en médecine à la Northwestern University, qui est également un étudiant diplômé dans le laboratoire de Ho.