Des chercheurs d’UVA développent une approche chirurgicale non invasive pour éliminer les circuits cérébraux défectueux

Des chercheurs de la faculté de médecine de l’Université de Virginie ont mis au point un moyen non invasif d’éliminer les circuits cérébraux défectueux qui pourraient permettre aux médecins de traiter des maladies neurologiques débilitantes sans avoir recours à une chirurgie cérébrale conventionnelle.

L’équipe UVA, en collaboration avec des collègues de l’Université de Stanford, indique que l’approche, si elle est appliquée avec succès à la salle d’opération, pourrait révolutionner le traitement de certaines des maladies neurologiques les plus difficiles et les plus complexes, notamment l’épilepsie, les troubles du mouvement, etc. L’approche utilise des ondes ultrasonores focalisées de faible intensité combinées à des microbulles pour pénétrer brièvement les défenses naturelles du cerveau et permettre l’administration ciblée d’une neurotoxine. Cette neurotoxine tue les cellules cérébrales coupables tout en épargnant les autres cellules saines et en préservant l’architecture cérébrale environnante.

Cette nouvelle stratégie chirurgicale a le potentiel de supplanter les procédures neurochirurgicales existantes utilisées pour le traitement des troubles neurologiques qui ne répondent pas aux médicaments. Cette approche unique élimine les cellules cérébrales malades, épargne les cellules saines adjacentes et atteint ces résultats sans même avoir à couper le cuir chevelu.

Kevin S. Lee, PhD, chercheur, départements de neuroscience et de neurochirurgie de l’UVA et Centre d’immunologie cérébrale et gliale (BIG)

La puissance de PING

La nouvelle approche s’appelle PING, et elle a déjà démontré un potentiel passionnant dans les études de laboratoire. Par exemple, l’une des applications prometteuses du PING pourrait être le traitement chirurgical des épilepsies qui ne répondent pas aux médicaments. Environ un tiers des patients épileptiques ne répondent pas aux médicaments antiépileptiques, et la chirurgie peut réduire ou éliminer les crises pour certains d’entre eux. Lee et son équipe, ainsi que leurs collaborateurs à Stanford, ont montré que PING peut réduire ou éliminer les crises dans deux modèles de recherche sur l’épilepsie. Les résultats soulèvent la possibilité de traiter l’épilepsie d’une manière soigneusement ciblée et non invasive sans avoir recours à une chirurgie cérébrale traditionnelle.

Un autre avantage potentiel important du PING est qu’il pourrait encourager le traitement chirurgical des patients épileptiques appropriés qui hésitent à subir une chirurgie invasive ou ablative conventionnelle.

Dans un article scientifique récemment publié dans le Journal of Neurosurgery, Lee et ses collaborateurs détaillent la capacité de PING à éliminer focalement les neurones dans une région du cerveau, tout en épargnant les cellules non cibles dans la même zone. En revanche, les approches chirurgicales actuellement disponibles endommagent toutes les cellules d’une région cérébrale traitée.

Un avantage clé de l’approche est son incroyable précision. PING exploite la puissance de l’imagerie par résonance magnétique (IRM) pour permettre aux scientifiques de regarder à l’intérieur du crâne afin qu’ils puissent guider avec précision les ondes sonores pour ouvrir la barrière hémato-encéphalique naturelle du corps exactement là où cela est nécessaire. Cette barrière est conçue pour empêcher les cellules et les molécules nocives d’entrer dans le cerveau, mais elle empêche également l’administration de traitements potentiellement bénéfiques.

Le nouvel article du groupe UVA conclut que PING permet l’administration d’une neurotoxine hautement ciblée, éliminant proprement les neurones problématiques, un type de cellule cérébrale, sans causer de dommages collatéraux.

Un autre avantage clé de la précision de cette approche est qu’elle peut être utilisée sur des cibles de forme irrégulière dans des zones qui seraient extrêmement difficiles ou impossibles à atteindre par une chirurgie cérébrale régulière. « Si cette stratégie se traduit en clinique », écrivent les chercheurs dans leur nouvel article, « la nature non invasive et la spécificité de la procédure pourraient influencer positivement à la fois les références des médecins et la confiance des patients dans la chirurgie pour les troubles neurologiques médicalement insolubles ».

« Notre espoir est que la stratégie PING devienne un élément clé de la prochaine génération d’approches neurochirurgicales très précises et non invasives pour traiter les troubles neurologiques majeurs », a déclaré Lee, qui fait partie de l’UVA Brain Institute.