Une découverte permet d’administrer des antipsychotiques directement au cerveau au moyen d’un vaporisateur nasal

Une équipe de neuroscientifiques et d’ingénieurs de la McMaster University a créé un vaporisateur nasal permettant d’administrer des antipsychotiques directement au cerveau, sans avoir à les faire circuler dans le corps.

Ce bond d’efficacité signifie que les patients atteints de schizophrénie, de trouble bipolaire et d’autres affections pourraient recevoir une dose jusqu’à 75 % inférieure des antipsychotiques qu’ils doivent prendre. Cela devrait permettre d’éviter les effets secondaires parfois débilitants qui sont associés à ces puissants médicaments et de réduire considérablement la fréquence des doses.

La nouvelle méthode fait appel à un vaporisateur qui permet d’administrer des médicaments directement au cerveau par les voies nasales, ce qui facilite la prise du médicament, améliore la qualité de vie des patients et constitue un traitement plus fiable et plus efficace.

Ram Mishra, professeur au Département de psychiatrie et de neurosciences comportementales et codirecteur de la School of Biomedical Engineering de la McMaster University, et Todd Hoare, professeur de génie chimique ayant récemment reçu une bourse commémorative E.W.R. Steacie, décrivent leurs travaux de recherche dans un  article qui vient de paraitre dans le Journal of Controlled Release.

Avec leurs coauteurs Michael Majcher, Ali Babar, Andrew Lofts et Fahed Abuhijleh, ils ont validé leur nouveau mode d’administration chez des rats en utilisant du PAOPA, un médicament expérimental utilisé pour traiter la schizophrénie. Dans des travaux connexes, les chercheurs ont également obtenu des résultats similaires avec d’autres antipsychotiques qui sont couramment prescrits.

Le Pr Mishra explique que l’un des problèmes associés aux antipsychotiques est dû à leur mode d’administration. En effet, ces médicaments sont normalement administrés par voie orale ou par injection, et ils sont transportés par le sang dans tout l’organisme avant d’atteindre le cerveau. Ainsi, pour qu’une quantité suffisante de médicament atteigne le cerveau, la dose administrée par voie orale ou par injection doit être beaucoup plus grande que ce que le cerveau finira par recevoir. Ces fortes doses entrainent parfois des effets secondaires graves, comme la prise de poids, le diabète, des troubles du mouvement et, à long terme, des lésions aux organes. 

Par contre, lorsque le médicament est vaporisé dans les voies nasales, il peut pénétrer directement dans le cerveau en passant par le nerf olfactif.

« L’astuce consiste à administrer le médicament par la “porte d’en arrière” du cerveau, puisque la porte avant, protégée par la barrière hématoencéphalique, est hermétique, explique le Pr Mishra. En administrant le médicament directement à la cible, il est possible d’éviter les effets secondaires qui affectent le reste du corps. »

Le Pr Mishra et son collaborateur, le Pr Rodney Johnson de la University of Minnesota, avaient déjà créé une forme hydrosoluble du médicament, qui a été utilisée dans le cadre de la présente étude. Cette nouvelle forme était plus facile à manipuler, mais les chercheurs n’avaient toujours pas de véhicule efficace pour transporter le médicament au cerveau. En effet, l’un des principaux problèmes liés à l’administration de médicaments par voie nasale est que ceux-ci sont généralement éliminés rapidement de l’organisme, de sorte que les doses doivent être administrées fréquemment.

Entretemps, à l’autre bout du campus de la McMaster University, le Pr Hoare travaillait avec un partenaire du secteur privé à la mise au point de nanoparticules d’amidon de maïs pouvant être utilisées à des fins agricoles.

Les deux scientifiques se sont mis à collaborer après que des chercheurs de leurs laboratoires respectifs se sont rencontrés dans le cadre d’une conférence interne à l’université. Deux des chercheurs, soit Ali Babar et Andrew Lofts, ont travaillé sur le projet dans les deux laboratoires.

L’équipe d’ingénieurs a réussi à lier le médicament à des nanoparticules d’amidon de maïs. Ces nouvelles particules, lorsqu’elles sont vaporisées avec un polymère naturel dérivé des carapaces de crabes, pourraient pénétrer profondément dans la cavité nasale. Elles formeraient une mince couche de gel sur la muqueuse, qui libèrerait lentement une dose contrôlée du médicament, ce qui permettrait de traiter efficacement les symptômes de schizophrénie pendant trois jours.

« Les nanoparticules d’amidon de maïs que nous utilisions à des fins industrielles étaient le véhicule parfait, explique le Pr Hoare. Elles sont d’origine naturelle, elles se dégradent au fil du temps pour former des sucres simples et elles nécessitent très peu de manipulations chimiques pour être utilisables. Ces particules sont d’excellentes candidates pour des applications biologiques, comme dans le cas présent. »

Par ailleurs, puisque la libération est graduelle, les patients n’auraient à prendre leurs médicaments que quelques fois par semaine plutôt que chaque jour ou même plusieurs fois par jour. 

Ces travaux de recherche ont été financés par une subvention de projet de recherche concertée sur la santé (du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada et des Instituts de recherche en santé du Canada) et par le fonds de recherche interdisciplinaire de la McMaster University.

Les chercheurs souhaitent à présent trouver un partenaire du secteur privé pour commercialiser la technologie.

Cet article a été traduit et republié avec la permission de la McMaster University.

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