Epilepsie : une micropompe au cœur du cerveau

Certains patients ne répondent pas aux traitements prescrits contre les crises d’épilepsie ou présentent des effets secondaires très importants.
Ces éléments sont liés à plusieurs écueuils : une incapacité des molécules à atteindre les zones cérébrales en cause dans la maladie ou une action trop large, notamment sur les zones saines du cerveau.
Des chercheurs sont parvenus à mettre au point une technique permettant de délivrer un médicament dans le cerveau, au bon moment et au bon endroit.

L’épilepsie : une maladie fréquente

L’épilepsie est une pathologie du système nerveux répandue. La crise d’épilepsie provient d’un groupe de neurones cérébraux qui, suractivés, transmettent un influx électrique anormal dans les zones du cerveau auxquelles ils sont connectés. Cela stimule ces zones de manière anarchique et provoque les symptômes (convulsions, absences…).

Des médicaments moins efficaces que prévus

Jusqu’à présent, de nombreux médicaments développés pour traiter les maladies neurologiques comme l’épilepsie se sont révélés décevants au cours d’essais cliniques. Certains n’atteignent pas leurs cibles cérébrales et, quand ils réussissent à pénétrer dans le cerveau, ils peuvent avoir un effet inattendu sur des zones saines ou se révéler toxiques pour des organes qui ne sont pas ciblés. Les chercheurs ont mis au point une technique d’administration des molécules thérapeutiques très innovante qui permettrait de contourner cet écueil.

Une micropompe révolutionnaire

Leur méthode est basée sur l’utilisation d’une véritable « micropompe » électronique et biocompatible (c’est-à-dire qu’elle n’est pas rejetée par l’organisme). Elle permet de délivrer directement les médicaments au niveau de la zone cérébrale en cause dans la crise d’épilepsie. Cette micropompe est très petite : 20 fois plus fine qu’un cheveu !

Elle possède une membrane, qui attire et « fixe » les petites molécules chargées positivement, comme certains médicaments. Lorsqu’un courant électrique est appliqué à cette membrane, via des électrodes, la micropompe rejette les molécules thérapeutiques dans la zone du cerveau concernée.

Un principe validé chez l’animal

Les chercheurs ont validé cette technique avec des électrodes révolutionnaires, en reproduisant en laboratoire la « crise épileptique » sur des neurones de souris. En délivrant une molécule naturellement produite par l’organisme pour diminuer l’activité neuronale, les chercheurs sont parvenus à stopper l’influx électrique anormal au niveau de la région ciblée. De plus, l’action était très localisée, les molécules n’atteignant pas les neurones situés autour de cette région.

Délivrer un traitement au bon endroit et au bon moment

Les chercheurs travaillent aujourd’hui à la mise au point d’un dispositif couplant cette micropompe avec une puce électronique précédemment mise au point avec l’aide d’un financement de la Fondation pour la Recherche Médicale en 2013. La puce, implantée dans le cerveau, permettrait la détection précoce de la crise. Elle déclencherait alors la mise en marche de la micropompe qui délivrerait le médicament en « temps réel » dans la zone cérébrale correspondante.

« Nous envisageons ainsi de soigner des patients épileptiques résistants aux traitements classiques », explique l’un des chercheurs. Près de 20 % des patients épileptiques ne trouvent en effet pas de traitement efficace aujourd’hui. « Un tel dispositif pourrait aussi être utilisé chez les patients dont les traitements provoquent des effets secondaires trop importants. » Gageons que cette technologie de pointe confirme son intérêt dans les expériences ultérieures.

Source : Williamson A et al. Controlling Epileptiform Activity with Organic Electronic Ion Pumps. Advanced Materials 2015 ; 27 : 3138–44.