Les caillots sanguins dans le viseur des nanothérapeutiques

Lorsqu’un caillot sanguin se forme et obstrue, même partiellement, un vaisseau, la meilleure solution médicamenteuse aujourd’hui est la thrombolyse. Mais son usage est très délicat. Trop faible, elle ne dissout pas le caillot, trop fort, le risque hémorragique devient mortel. L’administration du traitement est donc conditionnée à des examens sanguins assez poussés. Pour sécuriser ce protocole, il faudrait donc être capable de cibler la plaque d’athérome afin de limiter très localement l’action du traitement. On effectue d’ores et déjà ce type de manipulation dans les services d’urgence spécialisés par des procédures mécaniques sous contrôle radiologique. Mais il était jusqu’à présent difficile d’imaginer une stratégie médicamenteuse aussi ciblée. La nanomédecine vient peut-être que démontrer qu’à l’infiniment petit rien n’est impossible. Ainsi, des chercheurs de l’université Harvard, ont développé une association nanoparticules-tPA (activateur tissulaire du plasminogène, l’agent thrombolytique de référence) qui mime l’action physiologique des plaquettes. Lorsque des plaques d’athérome se forment dans la lumière des vaisseaux, la pression du flux sanguin augmente. Dans cette zone, les frottements contre les parois sont plus importants, c’est ce que l’on appelle le stress de cisaillement (shear stress).
L’équipe menée par Donald Ingber a donc développé des nanothérapeutiques « shear-activated » (SA-NT) dont la taille est similaire à celle des plaquettes. Un SA-NT est formé de l’agrégation de multiples nanoparticules biodégradables. Dans des conditions physiologiques, sans stress de cisaillement particulier, la nanothérapeutique se maintient sous forme agrégée. Mais si elle est soumise à un fort « shear stress », condition spécifique d’un rétrécissement vasculaire, le SA-NT va se dissocier en nanoparticules dont la petite taille va faciliter l’adhérence aux parois vasculaires. Si on associe une molécule thrombolytique, comme le tPA à ces nanoparticules, il est donc possible d’avoir une action très locale et spécifique.
Pour tester cette réponse au stress de cisaillement, les biologistes américains ont tout d’abord analysé – à l’aide de marqueurs fluorescents – la distribution des SA-NT sur un modèle microfluidique de rétrécissement vasculaire en 3 dimensions. La fluorescence était parfaitement contenue aux zones de surpression. Les SA-NT permettent donc d’apporter un agent thrombolytique de manière ciblée.
Après avoir vérifié leur efficacité in vitro, les chercheurs ont ensuite testé leur nanomédecine sur un modèle de souris atteintes d’embolie pulmonaire (occlusion de l’artère pulmonaire). Les résultats montrent une disparition de plus de 60 % des caillots lorsque le traitement est injecté immédiatement après l’accident vasculaire et de 30 % des caillots dans les 30 minutes suivant l’embolie.
Ces résultats suggèrent qu’il sera peut-être bientôt possible de simplifier la délivrance de produits thrombolytiques même en cas de simple suspicion d’accidents vasculaires. En termes cliniques, l’apport est majeur, le temps d’accès aux traitements étant crucial pour le rétablissement du patient.

Korin N et al. (2012) Science doi:10.1126/science.1217815

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