Des scientifiques du Southwest Research Institute ont développé une nouvelle méthode de criblage pour identifier les formulations de médicaments qui peuvent pénétrer la barrière hémato-encéphalique (BHE), afin de faciliter le traitement des maladies et affections cérébrales.
La BHE protège le cerveau et le système nerveux central des substances potentiellement nocives présentes dans la circulation sanguine, en régulant le transport des nutriments et des ions essentiels tout en maintenant la stabilité du système nerveux central. Cependant, les caractéristiques mêmes qui font de la BHE un protecteur si efficace posent également des défis importants à l'administration d'agents thérapeutiques pour traiter divers troubles neurologiques.
Nicholas McMahon, ingénieur de recherche, département de produits pharmaceutiques et de bio-ingénierie, Southwest Research Institute
Le SwRI a développé une technique permettant de mesurer les taux de pénétration des molécules dans le cerveau. En imitant l'interaction des produits pharmaceutiques avec les processus dynamiques et hautement régulés de la BHE, les chercheurs peuvent comprendre comment contourner les défenses naturelles du cerveau pour soutenir le développement de traitements pharmaceutiques ciblés pour les troubles et maladies neurologiques.
« Nos modèles de laboratoire offrent un moyen efficace, rentable et reproductible d'étudier les interactions moléculaires et cellulaires au niveau de la BHE tout en évitant les problèmes éthiques et logistiques associés aux études in vivo », a déclaré le Dr Mike Rubal, scientifique principal et responsable du projet.
L'Institut s'appuie sur des recherches et développements pharmaceutiques et bio-ingénierie multidisciplinaires pour assurer toutes les phases du développement de médicaments, du concept initial aux essais cliniques. Les scientifiques du SwRI ont utilisé les nouvelles techniques de la BHE pour sélectionner plusieurs composés pour des projets de recherche interne et gouvernementaux. L'équipe a également développé des liposomes spécifiques, des membranes cellulaires créées en laboratoire conçues pour pénétrer la BHE.
« Un liposome est en quelque sorte un cheval de Troie qui peut administrer des médicaments au cerveau », explique Darrel Johnston, directeur du département de bio-ingénierie et de produits pharmaceutiques du SwRI. « Grâce à notre expertise en microencapsulation, nous pouvons camoufler un médicament pour contourner les solides protections du cerveau. »
L’équipe espère que la nouvelle approche fera progresser les traitements potentiels pour une variété de maladies et d’affections.
« Pour traiter des maladies comme la maladie d'Alzheimer, il faut pénétrer la barrière hémato-encéphalique », a déclaré Rubal. « Les travaux de l'Institut sur la barrière hémato-encéphalique ouvriront la voie à de nouveaux traitements et produits pharmaceutiques que nous pourrons développer au Southwest Research Institute. »
SwRI présentera les analyses BBB et d'autres recherches innovantes au stand n° 312 lors du prochain Symposium de recherche sur les systèmes de santé militaire, du 26 au 29 août 2024, à Kissimmee, en Floride.
