En utilisant des nanoparticules, Des chercheurs de Yale ont mis au point un système d'administration de médicaments qui pourrait réduire les complications d'une greffe d'organe en cachant le tissu donné au système immunitaire du receveur.

Environ 25, 000 greffes d'organes sont effectuées aux États-Unis chaque année. Malgré des avancées significatives dans le domaine, le rejet d'organe à court et à long terme présente toujours un risque (les taux de rejet varient selon le type d'organe). Le risque de rejet est encore plus élevé lorsque le donneur est décédé, en raison de dommages aux organes.

cellules T, les globules blancs qui identifient et attaquent les corps étrangers, sont l'un des principaux responsables du rejet d'organes. Le plus puissant d'entre eux, appelées cellules T à mémoire effectrice, sont activés par un groupe de protéines connues sous le nom d'antigènes leucocytaires humains (HLA) à la surface des cellules endothéliales tapissant les vaisseaux sanguins de l'organe donné. Les chercheurs peuvent faire taire les protéines avec de petits ARN interférents (siARN), un ARN double brin qui entrave l'expression des gènes ciblés. En cas de livraison conventionnelle, cependant, les effets des siRNA ne durent que quelques jours. Un organe greffé provenant d'un donneur décédé a généralement besoin de semaines pour « guérir » et réduire le risque de rejet. Le siRNA peut également provoquer des effets secondaires dans les cellules endothéliales d'autres organes, qui n'ont pas besoin de traitement, lorsqu'il est administré à l'ensemble du corps.

Pour donner au siRNA plus de résistance, les chercheurs ont développé un système d'administration de médicament dans lequel des nanoparticules à base de polymère transportent l'ARNsi jusqu'au site de la greffe et libèrent lentement le médicament. Ils ont également développé des méthodes pour introduire les nanoparticules dans l'organe donneur avant sa transplantation, pour que seul l'organe soit traité, pas tout le corps. Les résultats de leurs travaux sont publiés dans la revue Communication Nature .

Les particules - fabriquées dans le laboratoire de Yale de Mark Saltzman, le professeur de la Fondation Goizueta en génie chimique et biomédical—peut être réglé pour des propriétés spécifiques. Saltzman, qui est également membre du Yale Cancer Center, a déclaré que ces nanoparticules ont été conçues pour avoir une légère charge positive pour interagir avec la charge négative de l'acide nucléique de l'ARNsi. Cette affinité entre les deux matériaux fait de la particule un vecteur naturel du médicament, contrairement aux nanoparticules disponibles dans le commerce qui ne peuvent contenir qu'une quantité limitée du médicament.

Pour l'étude, les chercheurs ont traité une partie d'une artère humaine de quelques millimètres de diamètre avec les nanoparticules chargées de siARN et l'ont transplantée dans l'aorte abdominale d'une souris immunodéficiente inoculée avec des cellules T humaines. Les chercheurs ont découvert que les nanoparticules étaient toujours présentes dans le tissu donné et ont considérablement réduit au silence l'expression des protéines jusqu'à six semaines après la transplantation. En outre, il n'y avait aucun dommage aux cellules endothéliales des organes non ciblés.

Les premières semaines après la greffe sont critiques, surtout lorsque le donneur d'organe est décédé, dit Jordan Pober, le professeur Bayer de médecine translationnelle et professeur d'immunobiologie, pathologie, et dermatologie à Yale.

"Si nous retardons le début de la réponse de rejet, il doit être plus doux et plus facilement contrôlable et conduire à des rejets moins tardifs, " dit Pober, qui est co-auteur de l'étude et également directeur du programme d'immunologie humaine et translationnelle de Yale.

Se concentrer sur les greffes de rein (de loin le type de greffe d'organe le plus couramment pratiqué), Saltzman et Pober cherchent à appliquer le système d'administration à un processus connu sous le nom de perfusion machine normothermique ex vivo. Développé pour les reins par des collègues de l'Université de Cambridge, le processus consiste à pomper à chaud, globules rouges oxygénés à travers un organe prélevé sur un donneur décédé pour réparer tout dommage causé à l'organe avant de l'implanter chez le receveur. Les chercheurs de Yale prévoient d'ajouter les nanoparticules aux globules rouges pour fournir une livraison contrôlée du siRNA aux cellules endothéliales du rein.