NSW Santé et recherche médicale

Utilisant des nanomatériaux révolutionnaires, un nouveau ciblé un traitement médicamenteux a été développé pour prévenir le travail prématuré.

La grossesse et l’approche de la naissance d’un bébé sont des périodes de transition qui changent la vie et qui peuvent apporter à la fois de la joie et du stress. Lorsqu’un la grossesse se poursuit jusqu’à terme (environ 40 semaines) et la mère et le bébé sont tous deux en bonne santé, nouvelles mamans et les personnes qui les soutiennent expriment souvent un grand soulagement ainsi que de la joie. Pourtant, si le travail commence tôt (avant 37 semaines)il peut y avoir de la détresse et potentiel problèmes de santé et complications. Plus de 26 000 Australien des bébés naissent prématurément chaque année. Entrer Docteur JonatHan Paul, un Chercheur principal à l’Université de Newcastle en mission pour assurer plus grossesses atteindre son terme. Le travail de Paul a été soutenu par un NSanté SW Bureau pour Santé et recherche médicale en début de carrière gcoup de gueule qui a été décerné dans 2021.

Suspendre les contractions qui provoquent un travail prématuré

Travaillant au sein du Hunter Medical Research Institute en tant que codirecteur du programme de recherche sur les mères et les bébés (MBRP), Paul a entrepris des analyses détaillées de l’expression des gènes et des changements protéiques qui se produisent lorsqu’une femme accouche. “Au cours de cette transition, l’utérus passe d’un état détendu et non contractile à un état contractile”, explique Paul. « Cette transition est associée à une expression accrue, ou « activation », des gènes qui favorisent les contractions utérines, et à une expression réduite, lorsque les gènes « s’éteignent » et favorisent la relaxation de l’utérus. Si ce processus est dérégulé pendant la grossesse, les cellules musculaires lisses de l’utérus peuvent être activées trop tôt, conduisant à un accouchement prématuré.

Paul attribue à sa subvention début-mi-carrière l’avoir aidé à faire de nombreux progrès dans ce travail et à obtenir une subvention de chercheur du NHMRC. Depuis 2013, Paul fait partie de l’équipe qui développe une nouvelle approche d’administration de médicaments pour prévenir le travail prématuré. En reconnaissance de ses recherches révolutionnaires, il a reçu le prix présidentiel du nouveau chercheur lors de la réunion annuelle de la Society of Reproductive Investigation à San Francisco.

Comprendre l’utérus pendant la grossesse

Les muscles lisses se trouvent dans différents organes humains, tels que l’estomac, la vessie et l’utérus. Les hormones et d’autres récepteurs influencent ses contractions et dans l’utérus, ces contractions peuvent déclencher le travail. “Si cela se produit trop tôt, des médicaments bloquant les contractions sont généralement administrés à la femme enceinte pour aider à détendre l’utérus”, explique Paul. “Mais ces médicaments peuvent être absorbés par d’autres organes et traverser le placenta, provoquant des effets secondaires indésirables tant pour la mère que pour le bébé.” C’est pourquoi Paul et son équipe ont développé un système d’administration plus ciblé pour augmenter la proportion du médicament qui atteint l’utérus enceinte, là où il est nécessaire.

Un nouveau système de distribution de nanoparticules

Un défi majeur dans le travail de Paul a été de développer la meilleure méthode pour garantir que ces médicaments ciblés atteignent directement l’utérus. La production d’un nouveau système de distribution de nanoparticules a résolu le problème. Au cours de la dernière décennie, les applications thérapeutiques des nanomatériaux en médecine ont suscité un grand intérêt, notamment dans le domaine de la pharmacologie. Les nanomatériaux à base de lipides (LNP) sont sur le radar car ils se révèlent particulièrement prometteurs pour améliorer l’administration de médicaments dans le corps humain..

« Chaque cellule de notre corps possède une membrane constituée de lipides, qui sont un type de molécule de graisse », explique Paul. « Les LNP que nous utilisons sont similaires à cette membrane cellulaire. Ce sont de minuscules sphères d’environ 100 nanomètres de diamètre et constituées de lipides et de cholestérol fabriqués synthétiquement. Ces minuscules sphères encapsulent le traitement médicamenteux que nous administrons à la femme enceinte. Les sphères circulent ensuite dans le corps via la circulation sanguine. Lorsqu’ils traversent l’utérus de la femme enceinte, ils sortent de la circulation sanguine et se lient à une protéine particulière. “Nous avons identifié cette protéine comme étant exprimée en grande abondance à la surface des cellules musculaires lisses de l’utérus pendant la grossesse”, explique Paul.

Cibler la cargaison de drogue vers l’utérus

En bref, ce nouveau système d’administration de médicaments utilise des nanomédicaments pour agir comme un camion afin de délivrer une cargaison de médicaments directement aux cellules ciblées et à une protéine de l’utérus. “Cette cargaison de médicaments contient des acides nucléiques qui constituent une nouvelle classe de produits thérapeutiques”, explique Paul. « Ils ont un potentiel futur incroyable car leurs effets sont précis, efficaces et stables. Les thérapies à base d’acide nucléique modifient l’expression des gènes. Nous les utilisons donc pour désactiver les gènes qui encouragent les contractions du travail et activer les gènes qui découragent le travail, en relaxant l’utérus.

Paul a déjà connu un grand succès en testant cette approche en utilisant des lignées de cellules utérines humaines enceintes et des biopsies de tissus de l’utérus de femmes enceintes ayant accouché par césarienne. Paul a également utilisé des modèles informatiques pour étudier et mieux comprendre comment ces nanomatériaux à base de lipides réagissent avec les médicaments qu’ils contiennent. Ses travaux précliniques dans ce domaine ont permis de prédire l’efficacité et les impacts de ce nouveau système d’administration de médicaments.

Causes et complications du travail prématuré

Lorsqu’un bébé naît prématurément, son arrivée peut avoir lieu tardivement (34 à 36 semaines), moyennement prématurée (24 à 32 semaines), très prématurée (28 à 32 semaines) ou extrêmement prématurée (née avant 28 semaines de grossesse). Bien que tous les bébés prématurés ne connaissent pas des problèmes de santé, plus la naissance est précoce, plus le niveau de complications potentielles pour le nouveau-né est élevé. Ceux-ci peuvent aller d’impacts sur la fonction cardiaque, l’audition, la vision et la respiration à des impacts tels que des retards de développement et des problèmes d’alimentation. Plus les complications sont grandes, plus les pressions et le stress pour les parents/tuteurs sont importants.

À l’échelle mondiale, la naissance prématurée est la principale cause de décès et d’invalidité chez les enfants de moins de cinq ans. Les facteurs de risque maternels peuvent inclure des problèmes de santé, une inflammation, des infections et une hypertension artérielle, ainsi que le fait de porter plusieurs bébés, comme des jumeaux, un accouchement prématuré antérieur et un court intervalle de six mois ou moins entre les grossesses. Pourtant, malgré les progrès continus visant à garantir une grossesse et un travail plus sûrs, la proportion de naissances prématurées n’a que légèrement diminué, passant de 8,3 % en 2011 à 8,2 % en 2021. « C’est pourquoi nous avons travaillé sur notre nouveau système d’administration de médicaments que nous l’espoir sauvera des milliers de vies en aidant davantage de mères à porter leur bébé à terme, plaçant ainsi le bébé sur la voie d’une vie plus saine ».

Autres applications

À l’avenir, cette approche d’administration de médicaments pourrait être utilisée pour administrer des médicaments visant à augmenter les contractions afin de déclencher le travail lorsqu’une grossesse se poursuit au-delà de 42 semaines. «Il pourrait également être utilisé pour administrer des thérapies bloquant les contractions afin de soulager les douleurs menstruelles ou les crampes menstruelles», explique Paul. Au-delà de la grossesse et du travail, cette méthode d’administration de médicaments peut également être adaptée pour cibler des cellules situées dans d’autres zones du corps et adaptées à d’autres problèmes de santé. “Par exemple, si une forme particulière de cancer présente une expression élevée d’une certaine protéine à la surface des cellules, cela pourrait nous donner la possibilité de cibler des agents anticancéreux sur ces cellules”, souligne Paul.