Les chercheurs ont développé une nouvelle méthode pour administrer une thérapie génique via le liquide céphalo-rachidien afin de restaurer l’audition chez les souris sourdes en réparant les cellules ciliées de l’oreille interne. Cette découverte, rendue possible grâce à l’utilisation du flux de fluide naturel du cerveau et d’une porte dérobée vers la cochlée, pourrait constituer une étape importante vers la restauration de l’audition chez l’homme grâce à la thérapie génique.
Une équipe internationale de chercheurs a développé une nouvelle méthode pour administrer des médicaments dans l’oreille interne. Cette percée a été rendue possible en utilisant la circulation naturelle des liquides dans le cerveau et en utilisant une porte dérobée peu comprise dans la cochlée. En utilisant cette approche pour administrer une thérapie génique qui répare les cellules ciliées de l’oreille interne, les scientifiques ont réussi à restaurer l’audition de souris sourdes.
« Ces résultats démontrent que le transport du liquide céphalorachidien constitue une voie accessible pour la transmission des gènes à l’oreille interne adulte et peut représenter une étape importante vers l’utilisation de la thérapie génique pour restaurer l’audition chez l’homme », a déclaré Maiken Nedergaard, MD, DMSc, auteur principal de la nouvelle étude. étude publiée dans la revue Médecine translationnelle scientifique.
Nedergaard est codirecteur du Centre de neuromédecine translationnelle de l’Université de Rochester et de l’Université de Copenhague. L’étude est le fruit d’une collaboration entre des chercheurs des deux universités et un groupe dirigé par Barbara Canlon, Ph. du laboratoire d’audiologie expérimentale de l’Institut Karolinska de Stockholm, en Suède.
Le nombre de personnes dans le monde souffrant d’une perte auditive légère à complète devrait atteindre environ 2,5 milliards d’ici le milieu du siècle. La cause principale est la mort ou la perte de fonction des cellules ciliées présentes dans la cochlée, responsables de la transmission des sons au cerveau, en raison de mutations de gènes critiques, du vieillissement, de l’exposition au bruit et d’autres facteurs.
Bien que les cellules ciliées ne soient pas naturellement régénérées chez l’homme et chez d’autres mammifères, les thérapies géniques se sont révélées prometteuses et, dans le cadre d’études distinctes, ont réussi à réparer la fonction des cellules ciliées chez des souris néonatales et de très jeunes souris. Cependant, à mesure que les souris et les humains vieillissent, la cochlée, déjà une structure délicate, s’enferme dans l’os temporal. À ce stade, tout effort visant à atteindre la cochlée et à administrer une thérapie génique par voie chirurgicale risque d’endommager cette zone sensible et d’altérer l’audition.
Dans la nouvelle étude, les chercheurs décrivent un passage peu compris dans la cochlée appelé aqueduc cochléaire. Alors que son nom évoque des images d’architecture monumentale en pierre, l’aqueduc cochléaire est un mince canal osseux pas plus grand qu’un simple cheveu. Soupçonné de jouer un rôle dans l’équilibrage de la pression dans l’oreille, une nouvelle étude montre que l’aqueduc cochléaire agit également comme un conduit entre le liquide céphalo-rachidien présent dans l’oreille interne et le reste du cerveau.
Les scientifiques développent une image plus claire de la mécanique du système glymphatique, le processus unique d’élimination des déchets du cerveau décrit pour la première fois par le laboratoire Nedergaard en 2012. Parce que le système glymphatique pompe le liquide céphalorachidien profondément dans le tissu cérébral pour éliminer les protéines toxiques, les chercheurs ont été il y voit une nouvelle façon potentielle d’administrer des médicaments dans le cerveau, un défi majeur dans le développement de médicaments contre les troubles neurologiques.
Les chercheurs ont également découvert que le mouvement complexe des fluides entraînés par le système glymphatique s’étend aux yeux et au système nerveux périphérique, y compris l’oreille. La nouvelle étude représentait une opportunité de tester le potentiel d’administration de médicaments du système glymphatique, tout en ciblant une partie auparavant inaccessible du système auditif.
En utilisant un certain nombre de technologies d’imagination et de modélisation, les chercheurs ont pu dresser un portrait détaillé de la façon dont le fluide provenant d’autres parties du cerveau circule à travers l’aqueduc cochléaire et dans l’oreille interne. L’équipe a ensuite injecté un médicament adéno-associé virus dans la citerne magna, un grand réservoir de liquide céphalo-rachidien situé à la base du crâne. Le virus s’est frayé un chemin dans l’oreille interne via l’aqueduc cochléaire et a administré une thérapie génique qui exprime une protéine appelée transporteur vésiculaire de glutamate-3, qui permet aux cellules ciliées de transmettre des signaux et de sauver l’audition chez les souris sourdes adultes.
« Cette nouvelle voie d’administration dans l’oreille peut non seulement servir à l’avancement de la recherche auditive, mais également s’avérer utile lorsqu’elle est appliquée à des humains souffrant d’une perte auditive progressive d’origine génétique », a déclaré Nedergaard.
Les co-auteurs supplémentaires de l’étude comprennent : Barbara Mathiesen, Leo Miyakoshi, Peter Bork, Natalie Hauglund, Ryszard Stefan, Yuki Mori et Kjeld Mollgard de l’Université de Copenhague ; Christopher Cederroth, Evangelia Tserga, Corstiaen Versteegh, Niklas Edvall et Barbara Canlon de l’Institut Karolinska ; et Jeffery Holt de l’Université Harvard. La recherche a été soutenue par des fonds de la Fondation Lundbeck, de la Fondation Novo Nordisk, de l’Institut national des troubles neurologiques et des accidents vasculaires cérébraux, de la Fondation Knut et Alice Wallenberg, de l’Institut Karolinska, de la Fondation Tysta Skolan, de Hörselforskningsfonden, du programme de recherche Horizon 2020 de l’Union européenne et Innovation Programme, la Société danoise pour les neurosciences, le Bureau de recherche de l’armée américaine, le Human Frontier Science Program, la Fondation de recherche médicale Dr Miriam et Sheldon G. Adelson, la Fondation Simons, le Fonds Jeff et Kimberly Barber et la Fondation Pour L’Audition .
