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L'échographie peut améliorer la délivrance de molécules d'ARN pour traiter les troubles gastro-intestinaux
De nouvelles recherches montrent que les ultrasons pourraient améliorer l'absorption des brins d'ARN dans les cellules du côlon dans l'intestin, afin de bloquer la production de protéines qui favorisent l'inflammation. L'étude, réalisée chez la souris, pourrait permettre d'améliorer les traitements des troubles gastro-intestinaux tels que les maladies inflammatoires de l'intestin.
Les chercheurs croient que leurs résultats pourraient mener à des traitements améliorés pour les troubles gastro-intestinaux tels que les maladies inflammatoires de l'intestin.
Les chercheurs - dont des membres du Massachusetts Institute of Technology (MIT) à Cambridge et du Brigham and Women 's Hospital à Boston, au Massachusetts - rapportent leurs conclusions dans la revue. Gastroentérologie.
La capacité de bloquer ou d'améliorer la production de protéines cibles à l'intérieur des cellules est un traitement prometteur pour de nombreuses maladies.
Dans des travaux antérieurs, la même équipe avait établi que les ultrasons pouvaient améliorer la délivrance de médicaments à petites molécules au tractus gastro-intestinal.
Le principal avantage est la vitesse. Par exemple, les personnes souffrant de troubles gastro-intestinaux tels que les maladies inflammatoires de l'intestin (MII) doivent souvent subir des traitements qui impliquent un lavement dans le côlon pendant des heures, tandis que les médicaments sont absorbés naturellement.
Toute façon d'accélérer le processus pourrait réduire de manière significative l'inconfort chez les patients dont les symptômes peuvent souvent inclure la diarrhée et l'incontinence.
Les jets de bulles qui éclatent propulsent l'ARN dans les cellules
La nouvelle étude se concentre sur l'utilisation d'ultrasons pour délivrer des acides nucléiques tels que l'ARN. Les scientifiques s'intéressent à l'utilisation de l'ARN pour traiter les maladies, car de petits brins d'ARN, appelés ARN interférents courts (ARNi), peuvent être utilisés pour réduire au silence certains gènes.
Faits saillants sur les MII- Les estimations suggèrent que les MICI affectent entre 1 million et 1,3 million de personnes aux États-Unis
- L'absence de critères standard signifie qu'il peut parfois être mal diagnostiqué
- Les MICI sont plus fréquentes dans les pays développés.
En savoir plus sur les MICI
Les brins d'ARN doivent entrer dans les cellules pour faire leur travail. Cela pose un problème car ils sont gros - beaucoup plus gros que les médicaments à petites molécules que l'équipe avait déjà testés.
L'ARN se dégrade également rapidement dans le tractus gastro-intestinal, qui contient une abondance d'enzymes sous forme de nucléases qui coupent rapidement tout ARN parasite.
Par conséquent, l'administration par lavement et la diffusion naturelle entraînent un passage minimal de l'ARN dans les cellules.
Certains groupes ont tenté de résoudre le problème de la dégradation en conditionnant l'ARN en particules ou en fabriquant des formes résistant aux enzymes.
Les chercheurs ont voulu voir si leur méthode par ultrasons pouvait fonctionner pour l'ARN et ainsi surmonter le besoin de le modifier ou de l'encapsuler.
Comme établi dans leurs travaux antérieurs, l'équipe a montré qu'à basse fréquence, les ultrasons produisent un effet appelé "cavitation transitoire", dans lequel de petites bulles se forment dans le liquide à l'intérieur du tractus gastro-intestinal.
Lorsque les bulles touchent les tissus, elles éclatent, émettant de minuscules jets qui propulsent l'agent dans les cellules.
Les ultrasons ont réduit le TNF alpha jusqu'à 10 fois
Les chercheurs ont testé la méthode chez des souris souffrant de colite, une forme de MII dans laquelle le côlon est enflammé. Ils ont utilisé le siRNA, qui bloque la production du facteur de nécrose tumorale alpha (TNF alpha), une protéine de signalisation cellulaire qui favorise l'inflammation.
Les chercheurs ont livré l'ARN non modifié au côlon dans une solution d'eau par lavement. Parallèlement, ils ont administré une demi-seconde d’échographie. Les souris ont été traitées de cette manière pendant 6 jours, avec une gamme de fréquences ultrasonores.
Comparativement aux souris qui n'ont reçu que de l'ARN, les souris qui ont également reçu des ultrasons ont présenté une réduction de 7 à 10 fois du TNF alpha et leur inflammation a été pratiquement éliminée.
Comme prévu, l'ARN non modifié n'a montré aucun effet secondaire et aucun effet indésirable n'a été observé lors de l'échographie.
Dans une autre série d'expériences, l'équipe a montré que la méthode fonctionne également pour l'ARN messager (ARNm). Ces molécules sont même plus grandes que les siRNA et aident à transférer le code génétique de l'ADN pour fabriquer des protéines.
Dans ces tests, les chercheurs ont fourni un gène de luciole pour la bioluminescence avec l'ARNm associé, et ils ont découvert que les deux-points de souris ayant également reçu des ultrasons avaient
L'équipe suggère que la méthode pourrait être développée davantage pour stimuler les cellules à produire des enzymes ou d'autres protéines qui manquent dans les maladies causées par un déficit enzymatique.
"Avoir la capacité de fournir de grandes quantités de ce matériel, qui n’est modifié en aucune façon, ouvre vraiment la possibilité d’avoir un impact positif sur les patients en aval."
Co-auteur principal Dr. Giovanni Traverso, Brigham and Women 's Hospital
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