Une équipe internationale de chercheurs a mis au point une nouvelle méthode pour administrer des médicaments dans l’oreille interne. La découverte a été possible en exploitant le flux naturel de fluides dans le cerveau et en utilisant une porte dérobée peu comprise dans la cochlée. Lorsqu’ils sont combinés pour délivrer une thérapie génique qui répare les cellules ciliées de l’oreille interne, les chercheurs ont pu restaurer l’audition chez des souris sourdes.
« Ces résultats démontrent que le transport du liquide céphalo-rachidien comprend une voie accessible pour la délivrance de gènes à l’oreille interne adulte et peut représenter une étape importante vers l’utilisation de la thérapie génique pour restaurer l’audition chez l’homme », a déclaré Maiken Nedergaard, MD, DMSc, auteur principal de la nouvelle étude publiée dans la revue Science Médecine translationnelle.
Nedergaard est codirecteur du Centre de neuromédecine translationnelle de l’Université de Rochester et de l’Université de Copenhague. L’étude est le fruit d’une collaboration entre des chercheurs des deux universités et un groupe dirigé par Barbara Canlon, Ph.D. au Laboratoire d’audiologie expérimentale de l’Institut Karolinska de Stockholm, en Suède.
Selon les prévisions, le nombre de personnes dans le monde atteintes d’une perte auditive légère à complète devrait atteindre environ 2,5 milliards d’ici le milieu du siècle. La cause principale est la mort ou la perte de fonction des cellules ciliées présentes dans la cochlée ; qui sont responsables de la transmission des sons au cerveau ; en raison de mutations de gènes critiques, du vieillissement, de l’exposition au bruit et d’autres facteurs.
Bien que les cellules ciliées ne se régénèrent pas naturellement chez l’homme et d’autres mammifères, les thérapies géniques se sont révélées prometteuses et, dans des études distinctes, ont réussi à réparer la fonction des cellules ciliées chez les souris néonatales et très jeunes. Cependant, à mesure que les souris et les humains vieillissent, la cochlée, déjà une structure délicate, devient enfermée dans l’os temporal. À ce stade, tout effort pour atteindre la cochlée et délivrer une thérapie génique par voie chirurgicale risque d’endommager cette zone sensible et d’altérer l’audition.
Dans la nouvelle étude, les chercheurs décrivent un passage peu compris dans la cochlée appelé l’aqueduc cochléaire. Alors que le nom évoque des images d’architecture monumentale en pierre, l’aqueduc cochléaire est un mince canal osseux pas plus grand qu’un seul cheveu. Soupçonné de jouer un rôle dans l’équilibrage de la pression dans l’oreille, une nouvelle étude montre que l’aqueduc cochléaire agit également comme un conduit entre le liquide céphalo-rachidien présent dans l’oreille interne et le reste du cerveau.
Les scientifiques élaborent une image plus claire de la mécanique du système glymphatique, le processus unique du cerveau d’élimination des déchets décrit pour la première fois par le laboratoire Nedergaard en 2012. Parce que le système glymphatique pompe le liquide céphalo-rachidien profondément dans le tissu cérébral pour éliminer les protéines toxiques, les chercheurs l’ont observé comme un moyen potentiellement nouveau d’administrer des médicaments dans le cerveau, un défi majeur dans le développement de médicaments pour les troubles neurologiques.
Les chercheurs ont également découvert que le mouvement complexe des fluides entraînés par le système glymphatique s’étend aux yeux et au système nerveux périphérique, y compris l’oreille. La nouvelle étude a représenté une opportunité de mettre à l’épreuve le potentiel d’administration de médicaments du système glymphatique, tout en ciblant en même temps une partie auparavant inaccessible du système auditif.
En utilisant un certain nombre de technologies d’imagination et de modélisation, les chercheurs ont pu développer un portrait détaillé de la façon dont le fluide provenant d’autres parties du cerveau s’écoule à travers l’aqueduc cochléaire et dans l’oreille interne. L’équipe a ensuite injecté un virus adéno-associé dans la citerne magna, un grand réservoir de liquide céphalo-rachidien situé à la base du crâne. Le virus a trouvé son chemin dans l’oreille interne via l’aqueduc cochléaire, a délivré une thérapie génique qui exprime une protéine appelée transporteur vésiculaire du glutamate-3, qui permet aux cellules ciliées de transmettre le signal et de sauver l’audition chez les souris sourdes adultes.
Cette nouvelle voie d’administration dans l’oreille peut non seulement servir à l’avancement de la recherche auditive, mais également s’avérer utile lorsqu’elle est appliquée aux humains atteints d’une perte auditive progressive d’origine génétique. »
Maiken Nedergaard, MD, DMSc, auteur principal de la nouvelle étude
Les autres co-auteurs de l’étude incluent : Barbara Mathiesen, Leo Miyakoshi, Peter Bork, Natalie Hauglund, Ryszard Stefan, Yuki Mori et Kjeld Mollgard de l’Université de Copenhague ; Christopher Cederroth, Evangelia Tserga, Corstiaen Versteegh, Niklas Edvall et Barbara Canlon avec l’Institut Karolinska ; et Jeffery Holt de l’Université de Harvard. La recherche a été financée par des fonds de la Fondation Lundbeck, de la Fondation Novo Nordisk, de l’Institut national des troubles neurologiques et des accidents vasculaires cérébraux, de la Fondation Knut et Alice Wallenberg, de l’Institut Karolinska, de la Fondation Tysta Skolan, de Hörselforskningsfonden, du programme de recherche Horizon 2020 de l’Union européenne et Innovation Program, la Société danoise de neurosciences, le Bureau de recherche de l’armée américaine, le Human Frontier Science Program, la Dr. Miriam and Sheldon G. Adelson Medical Research Foundation, la Simons Foundation, le Jeff and Kimberly Barber Fund et la Foundation Pour L’Audition .
