Le cisplatine, un médicament de chimiothérapie, est une bouée de sauvetage pour de nombreux adultes et enfants atteints d'un cancer, mais il entraîne souvent une perte auditive, un effet secondaire qui peut diminuer la qualité de vie après le traitement. Pour prévenir les lésions auditives pendant le traitement du cancer, une chercheuse de l'Université d'Oklahoma a créé un nouveau système d'administration de médicaments qui transporte les médicaments vers l'oreille interne ; ses études sur cette innovation prometteuse sont publiées dans la revue Journal de la libération contrôlée et le Journal de nanobiotechnologie.
Lorsqu'un patient reçoit du cisplatine, le médicament atteint rapidement la cochlée, l'organe en forme d'escargot situé dans l'oreille interne. Le médicament reste dans la cochlée pendant des mois, où il endommage les minuscules cellules ciliées qui jouent un rôle essentiel dans la capacité du cerveau à interpréter les sons. Une fois endommagées, les cellules ciliées ne se régénèrent plus et l'audition commence à décliner. Cet effet est particulièrement prononcé chez les enfants.
Cette réalité a incité Vibhuti Agrahari, Ph.D., professeur adjoint à la faculté de pharmacie de l'université d'Oklahoma, à créer une méthode permettant de placer des médicaments dans l'oreille, où ils montent essentiellement la garde à l'approche du cisplatine.
Pour traiter ce type de perte auditive, nous voulions vraiment nous concentrer sur un traitement prophylactique, c’est-à-dire administrer les médicaments avant le début de la chimiothérapie. Nous voulions créer une approche d’administration ciblée de médicaments qui peuvent être administrés directement dans l’oreille interne, plutôt qu’un médicament oral qui doit circuler dans tout le corps. Les prothèses auditives et les implants cochléaires sont des options possibles, et les médecins prescrivent parfois des médicaments non indiqués, mais cela ne résout pas le problème plus important de la prévention de la perte auditive. Le problème est particulièrement important chez les jeunes enfants traités pour un cancer, car ils sont en pleine période d’apprentissage et de développement cognitif. »
Vibhuti Agrahari, Ph.D., professeur adjoint, faculté de pharmacie de l'université d'Oklahoma
Pour créer le système d’administration de médicaments, Agrahari et son équipe de recherche ont soigneusement étudié le chemin qu’il emprunterait pour atteindre l’oreille interne et les obstacles qu’il rencontrerait en chemin. En tant que transporteur de médicaments, le système d’administration est comme un véhicule sophistiqué doté d’un excellent GPS : stable pour le trajet mais agile et astucieux pour franchir les obstacles. Et il doit transporter des médicaments capables de traiter spécifiquement la façon dont le cisplatine endommage le processus de l’audition.
La partie « véhicule » du système est composée d'hydrogels, des substances à base d'eau qui peuvent changer de structure en fonction de leur environnement. L'hydrogel est d'abord liquide, ce qui permet de l'administrer par injection, mais une fois qu'il atteint la température du corps, il se transforme en gel. L'hydrogel est également compatible avec le corps humain, de sorte que le système immunitaire ne le considère pas comme un envahisseur.
L'hydrogel contient des nanoparticules, de minuscules matériaux qui transportent les médicaments. Chaque nanoparticule mesure environ 100 nanomètres de large ; à titre d'exemple, un cheveu humain mesure environ 100 000 nanomètres de large. Cette petite taille permet aux nanoparticules de traverser une membrane qu'elles rencontrent sur leur chemin vers la cochlée. Une fois qu'elles atteignent leur destination, l'environnement de la cochlée déclenche la libération des médicaments. Comme les nanoparticules se trouvent dans l'hydrogel, elles se libèrent lentement, comme un médicament à libération prolongée. Le gel empêche également les nanoparticules de glisser dans la trompe d'Eustache, la structure en forme de tuyau située près de la cochlée.
Agrahari a étudié plusieurs médicaments dans le système d'administration. Certains bloquent le calcium, qui est connu pour endommager les cellules ciliées de l'oreille interne, et d'autres sont des antioxydants, qui protègent les cellules ciliées et maintiennent l'homéostasie délicate de l'oreille interne. À l'aide d'un logiciel de modélisation mathématique, Agrahari et son équipe ont choisi plusieurs configurations de quantités de médicaments et de tailles de formulation.
Agrahari a testé le système d'administration de médicaments dans son laboratoire en utilisant des lignées cellulaires de l'oreille interne. L'approche est actuellement testée sur des modèles animaux avec ses collaborateurs au Hough Ear Institute d'Oklahoma City. Bien que la recherche en soit à ses débuts, elle a déjà montré des résultats positifs, tant pour le système d'administration que pour la capacité des médicaments à prévenir les dommages qui conduisent à la perte auditive. Des brevets ont été déposés pour documenter la nouveauté et les promesses des innovations d'Agrahari.
« Il s’agit d’un domaine d’étude limité mais qui a beaucoup de potentiel », a déclaré Agrahari. « Le cisplatine est un médicament important et salvateur dont nous avons besoin pour le traitement du cancer, mais la perte auditive affecte la qualité de vie ainsi que le processus de développement des enfants, dont jusqu’à 90 % souffrent de perte auditive après avoir reçu ce type de chimiothérapie. Il est important que nous élaborions une solution qui empêche que ces dommages ne se produisent. »
