Transient and Local Increase in the Permeability of the Blood-Brain Barrier and the Blood-Retinal Barrier by Hyperthermia of Magnetic Nanoparticles in a Rat Model

Après avoir réussi à propulser des agents thérapeutiques encapsulés dans des micro-transporteurs magnétiques à un endroit précis à l'intérieur d'un modèle animal en utilisant le gradient de champ magnétique dans un appareil de résonance magnétique (RM) modifié, nous visons maintenant à livrer une drogue localement dans le système nerveux central (SNC). Afin de réussir la livraison de la drogue de façon localisée et augmenter l'efficacité du traitement, ce projet met de l'avant que les agents thérapeutiques doivent être administrés par des moyens pas plus envahissants qu'une injection intraveineuse, suivis par la propulsion à distance, contrôlée, et actionnée sur commande dans le SNC. La fonction exigeante du tissu neuronal dans le SNC (haute sensibilité/complexité du système) nécessite un environnement extrêmement stable. Un changement minime dans la composition du liquide interstitiel dans le SNC peut jouer un rôle prépondérant dans la régulation de son microenvironnement et de l'activité neuronale. Par conséquent, le SNC est conçu pour se protéger des fluctuations fréquentes de la concentration extracellulaire d'hormones, d'acides aminés, et des niveaux d'ions produits après les repas, l'exercice ou le stress (ainsi que d'agents pathogènes toxiques qui peuvent être en circulation dans le sang). Cette protection du SNC est permise grâce à la présence d'une barrière, nommée barrière hémato-encéphalique (BHE). Cette barrière préventive se compose essentiellement de cellules endothéliales étroitement reliées entre elles qui tapissent la surface intérieure de la plupart des vaisseaux sanguins dans le SNC. Bien que ceci offre un environnement neuronal stable, plus de 98% des molécules que constituent les drogues ne sont pas en mesure de franchir la BHE et leur pénétration est uniquement déterminée par les caractéristiques de perméabilité de la barrière. Ceci est alors un frein pour les traitements ciblant le SNC. Par conséquent, la recherche pharmaceutique fait un réel effort pour maximiser la livraison des médicaments vers le SNC. Pour autant, la présence des barrières physiologiques, bien qu'essentielles à la survie en conditions physiologiques, limitent les traitements qu'on a à notre disposition en conditions pathologiques.