Une nouvelle méthode d’administration de nanoparticules cible les mutations des cellules falciformes dans la moelle osseuse
Découverte et développement de LNPs à destination de la moelle osseuse. a, Schéma de la préparation des LNPs incluant les espèces lipidiques covalentes (lipides covalents et agents de réticulation). b, L’ajout d’un lipide covalent ou d’un agent de réticulation à la formulation LNPs à base 4-lipidique conduit à l’administration d’ARNm à la moelle osseuse et à l’édition du génome dans un large éventail de types de cellules uniques de la moelle osseuse. c, d, Images de bioluminescence de fémurs disséqués et résumé de l’intensité moyenne du signal de bioluminescence sur les fémurs disséqués représentés pour les structures moléculaires des lipides covalents (c) et des agents de réticulation (d). Crédit : La nanotechnologie naturelle (2024). DOI : 10.1038/s41565-024-01680-8
Les thérapies géniques actuelles pour traiter la drépanocytose sont complexes, chronophages et parfois associées à des effets secondaires graves comme l’infertilité ou le cancer du sang. Pour relever ces défis, les chercheurs de Johns Hopkins ont développé des nanoparticules spéciales qui peuvent envoyer le traitement génique directement à divers types de cellules de la moelle osseuse pour corriger les mutations à l’origine de la maladie.
« Cette approche d’édition génétique permettrait aux patients de recevoir le médicament par transfusion », a déclaré l’auteur principal de l’étude, Xizhen Lian, chercheur adjoint affilié à l’Institut de nanobiotechnologie de la Johns Hopkins Whiting School of Engineering et à la Johns Hopkins School of Medicine.
« Cela permet d’éviter le processus long et difficile de nombreuses thérapies géniques actuelles, réduisant ainsi la charge pesant sur les patients et le système de santé tout en minimisant les effets secondaires du traitement. »
Leurs résultats sont publiés dans La nanotechnologie naturelle.
L’équipe de recherche, composée de scientifiques du centre médical Southwestern de l’université du Texas, du St. Jude Children’s Research Hospital, de l’université Harvard et de la faculté de médecine Johns Hopkins, a utilisé CRISPR/Cas et des techniques d’édition de gènes de base dans un modèle murin de drépanocytose pour activer une forme d’hémoglobine et corriger la mutation de la drépanocytose. L’équipe a également constaté que cette approche était efficace pour cibler les cellules leucémiques.
« L’un des défis auxquels nous sommes confrontés est que la population de cellules souches est très petite ; seulement 0,1 % des cellules de la moelle osseuse sont des cellules souches. Elles sont également protégées dans un microenvironnement qui peut empêcher la libération de médicaments depuis la circulation », a déclaré Lian.
L’équipe a résolu ce problème en ajoutant une molécule de graisse spéciale dans leurs minuscules particules de transfert. Cette nouvelle molécule a aidé les particules de transfert à trouver et à se fixer solidement aux cellules souches, délivrant ainsi une thérapie génique importante.
L’équipe va maintenant optimiser cette technologie sur un modèle animal humanisé, capable de mieux reproduire les scénarios cliniques, puisqu’elle travaille actuellement uniquement avec des cellules et des composants sanguins de rongeurs. Les modèles animaux humanisés ont été génétiquement modifiés pour exprimer des gènes, des cellules et des protéines humaines, ce qui permet aux chercheurs d’étudier les maladies humaines dans un système vivant qui ressemble beaucoup à celui des humains.
« Notre approche promet d’aider les patients à éviter les procédures de traitement invasives, ce qui réduira considérablement les effets secondaires du cancer du sang, car il n’y a pas d’insertion aléatoire de gène dans les gènes du patient. Nous ciblons un gène spécifique qui provoque la maladie, et c’est tout », a déclaré Lian. « Le seul moyen de guérir de telles maladies génétiques est de corriger la mutation génétique dans les populations de cellules souches. »
Plus d’information:
Xizhen Lian et al, Nanoparticules lipidiques de localisation de la moelle osseuse pour l’édition du génome dans les cellules souches hématopoïétiques malades et malignes, La nanotechnologie naturelle (2024). DOI : 10.1038/s41565-024-01680-8
Fourni par l’Université Johns Hopkins
Citation:Une nouvelle méthode d’administration de nanoparticules cible les mutations des cellules falciformes dans la moelle osseuse (2024, 19 juillet) récupéré le 19 juillet 2024 à partir de
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