Des scientifiques de l'Université de l'Illinois à Chicago ont mis au point un traitement contre la fibrose pulmonaire en utilisant des nanoparticules recouvertes de mannose, un type de sucre, pour arrêter une population de cellules pulmonaires appelées macrophages qui contribuent à la cicatrisation des tissus pulmonaires. La méthode de ciblage cellulaire est prometteuse pour prévenir cette grave maladie pulmonaire cicatricielle, qui peut entraîner des complications potentiellement mortelles comme l'essoufflement.

Les chercheurs affirment que le traitement n'est pas encore prêt à être testé dans des essais cliniques, mais son succès dans des modèles animaux pertinents est un signe prometteur qu'il pourrait être possible de traiter la maladie, pour laquelle il existe des traitements très limités et imprécis.

L'une des principales causes de la fibrose pulmonaire est l'activation de cellules immunitaires nocives qui provoquent une inflammation excessive.

"Les processus inflammatoires du corps sont très complexes et il est très difficile de trouver des traitements pour les maladies résultant d'une inflammation persistante ou excessive, car les traitements qui préviennent l'inflammation nocive préviennent également - malheureusement - l'inflammation utile, qui combat les infections et guérit les blessures", a déclaré Abhalaxmi Singh, professeur assistant de recherche invité au département de pharmacologie et de médecine régénérative de la faculté de médecine de l'UIC. "Avoir un traitement ciblé qui s'attaque à une cause profonde de l'inflammation nocive fonctionne dans un modèle animal est passionnant."

Le traitement aux nanoparticules enrobées arrête la fibrose en se liant à un sous-ensemble de macrophages, un type de globule blanc présent dans tous les organes, qui possède un récepteur pour le mannose, une molécule de sucre. Ce récepteur, appelé CD206, est hyper-exprimé chez les patients atteints de fibrose pulmonaire.

Les scientifiques ont découvert que les macrophages qui causent la fibrose pulmonaire ont des niveaux très élevés de mannose. Dans la fibrose pulmonaire, les macrophages passent par une transition qui libère des cytokines et favorise la cicatrisation. Singh et ses collègues ont caractérisé les surfaces de ces macrophages favorisant les cicatrices et le récepteur du mannose CD206 et ont conçu un nano-véhicule pour cibler ces récepteurs.

Lorsque la nanoparticule enrobée de sucre se lie au récepteur de la cellule, elle libère le nucléotide - un fragment d'ARN silencieux (siARN) ciblant le facteur de croissance transformant bêta (TGFB) - que les chercheurs ont chargé dans la nanoparticule. Le siARN ciblant le TGFB est une voie de signalisation cellulaire connue pour être impliquée dans la fibrose pulmonaire. Une fois dans la cellule, le nucléotide bloque la capacité du macrophage à fabriquer des quantités excessives de protéines, telles que le collagène, impliquées dans la formation de cicatrices.

« Les macrophages sont des cellules passionnantes et complexes et l'approche que le Dr Singh et notre équipe ont adoptée pour enrober la nanoparticule de sucre pour se lier au récepteur du mannose est un moyen intrigant et précis d'assurer l'administration ciblée d'un traitement d'ARN silencieux à ce sous-ensemble de cellules qui contribuent à la fibrose », a déclaré Asrar Malik, professeur émérite de la famille Schweppe et chef du département de pharmacologie et de médecine régénérative.

L'équipe a déjà commencé à tester le traitement dans des échantillons de tissus pulmonaires humains avec des collègues de l'Université de Californie à San Francisco.

La nanoparticule utilisée dans les expériences est formulée à partir d'une protéine appelée albumine, et c'est une plate-forme que les scientifiques étudient comme un outil pour fournir des thérapies pour une variété de conditions.

L'équipe de Malik a découvert pour la première fois que les nanoparticules d'albumine pouvaient être utilisées pour supprimer l'inflammation d'une manière médicale de précision. Leur découverte originale a été rapportée dans un article de 2014 sur Nanotechnologie de la nature article de recherche. Les inventeurs ont ensuite créé Nano Biotherapeutics, une start-up indépendante soutenue par une subvention de transfert de technologie aux petites entreprises de phase II des National Institutes of Health pour attirer les partenaires et les investisseurs nécessaires pour commercialiser l'innovation.

La nouvelle recherche est décrite dans l'article "Nanoparticle Targeting of de novo Pro-fibrotic Macrophages Mitigates Lung Fibrosis", qui est publié dans Proceedings of the National Academy of Sciences.

L'article est co-écrit par Sreeparna Chakraborty, Sing Wan Wong, Nicole Hefner, AndrewStuart, Abdul Qadir, Amitabha Mukhopadhyay, Kurt Bachmaier, Jae-Won Shin et Jalees Rehman. + Explorer plus loin

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