Des implants minuscules à la thérapie à l’hydrogène, de nouvelles avancées ciblent la perte de vision

La vision est notre sens le plus dominant, souvent considéré comme acquis par ceux qui l’ont. Ceux qui n’en disposent pas en comprennent l’importance, car son absence complique l’apprentissage, la lecture, la marche et la vie pleinement.

Le trouble de la vision survient lorsqu’une affection oculaire affecte le fonctionnement du système visuel, ce qui entraîne de graves conséquences tout au long de la vie.

Un individu, s’il vit assez longtemps, a tendance à connaître au moins une affection oculaire au cours de sa vie. À l’échelle mondiale, environ 2,2 milliards de personnes souffrent d’une forme de déficience visuelle. Chez environ la moitié d’entre elles, la vision endommagée peut être prévenue ou n’a pas encore été traitée. Dans ce contexte, des soins rapides et de qualité sont importants car ils peuvent atténuer de nombreuses conséquences des affections oculaires. 

La déficience visuelle représente un fardeau financier non seulement pour l’individu mais aussi pour l’économie globale, avec un coût annuel mondial estimé à 411 milliards de dollars en perte de productivité. Pour réduire ce fardeau économique, une équipe de chercheurs a utilisé des anti-inflammatoires incorporés dans un hydrogel afin de délivrer les médicaments efficacement à la zone enflammée et de réduire l’inflammation de la rétine.

Les chercheurs ont injecté des souris souffrant de dégénérescence rétinienne avec l’hydrogel sensible à l’inflammation contenant le médicament et ont constaté que les facteurs inflammatoires de la rétine ont diminué à 6,1 %.

Un effet protecteur a également été observé sur les cellules photoréceptrices, qui sont détruites par la dégénérescence rétinienne. Notamment, l’hydrogel à base d’acide hyaluronique, en permettant des taux de dégradation différents chez chaque patient, minimise le besoin d’injections répétées.

L’équipe prévoit de numériser la quantité de médicament et d’hydrogel utilisée ainsi que la durée du traitement en fonction de la progression de la maladie, pour une commercialisation future. Autres les domaines à évaluer comprennent la stabilité à long terme du système de délivrance du médicament et la possibilité qu’il fonctionne également sur d’autres maladies rétiniennes, a déclaré le Prof. Seung Ja Oh de l’Université Kyung Hee.

Créer des implants extrêmement petits avec une viabilité à long terme

Pour traiter la cécité, les implants visuels ont émergé comme une technologie spectaculaire qui permet aux personnes atteintes de perte de vision avancée de retrouver une certaine perception visuelle.

Lorsqu’une personne est aveugle, son cortex visuel fonctionne toujours, attendant des signaux. C’est là que la stimulation cérébrale intervient, consistant à envoyer des impulsions électriques via un implant vers le cortex visuel du cerveau. Pour y parvenir, des milliers d’électrodes — chacune représentant un pixel — sont nécessaires afin de fournir suffisamment d’informations pour créer une image. 

Selon Maria Asplund, professeure de bioélectronique à Chalmers:

« Plus il y a d’électrodes qui « alimentent » le système, meilleure sera l’image. (L’image créée) Ressemblerait à un panneau matriciel sur une autoroute, un espace sombre, avec quelques points qui s’allumeraient en fonction des informations fournies. »

Bien que cette technologie existe déjà depuis plusieurs décennies, elle doit être améliorée en raison de sa taille encombrante, qui provoque également des cicatrices dans le cerveau. Il y a également la question du matériau de l’implant, qui peut être trop rigide et se corroder avec le temps.

Ainsi, une équipe de chercheurs de l’Université de Fribourg, du Netherlands Institute for Neuroscience et de l’Université de technologie de Chalmers en Suède s’est réunie pour développer un implant vraiment petit. Cet implant ressemble à un « fil » contenant toutes ces électrodes, de la taille d’un neurone, disposées en rangée. 

Disposer d’une électrode remarquablement petite signifie qu’un implant peut contenir de nombreuses électrodes, permettant une image plus détaillée. 

« La miniaturisation des composants des implants visuels est essentielle. En particulier les électrodes, qui doivent être suffisamment petites pour pouvoir stimuler un grand nombre de points dans les « zones visuelles du cerveau ». »

– Chef d’étude Asplund 

Le problème est que créer un implant vraiment petit, combiné à la complexité du corps humain, comporte des défis, comme faire durer la petite électrode dans un environnement humide et humide pendant longtemps.

L’implant électrique de cette recherche mesure 40 mm de largeur et 10 mm d’épaisseur, avec ses parties métalliques d’à peine quelques centaines de nanomètres d’épaisseur. Vu sa taille minuscule, il ne peut pas se corroder ou cesser de fonctionner. Pour éviter cela, l’équipe a utilisé un polymère conducteur pour protéger le métal de la corrosion et transduire la stimulation électrique.

« La combinaison polymère conducteur-métal que nous avons mise en œuvre est révolutionnaire pour les implants visuels, car elle pourrait permettre à ceux-ci de rester fonctionnels pendant toute la durée de vie de l’implant. »

– Asplund

L’étude a franchi la première étape consistant à créer une petite électrode de la taille d’une cellule nerveuse et à la faire fonctionner efficacement dans le cerveau pendant très longtemps ; la prochaine étape est maintenant de « créer un implant pouvant avoir des connexions pour des milliers d’électrodes », ce que Asplund explore déjà dans le projet Neuraviper.

Le traitement des cellules RPE montre un grand potentiel pour la DMLA

La perte de vision peut toucher n’importe qui, quel que soit l’âge, bien que la plupart des personnes atteintes de déficience visuelle et de cécité aient plus de 50 ans. La dégénérescence maculaire liée à l’âge (DMLA) figure parmi les principales causes de cécité tant dans les pays développés que dans les pays en développement, mais de manières différentes.

Dans les pays développés, une accumulation de drusen (dépôts lipidiques) et la dégénérescence subséquente de parties de la RPE, de la choriocapillaire et de la rétine externe entraînent une détérioration de la vue. Pendant ce temps, dans les nations en développement, la croissance de vaisseaux sanguins anormaux dans la choroïde (la couche intermédiaire entre la rétine et la sclérotique) et leur progression successive dans les cellules RPE provoquent des hémorragies ou un décollement rétinien, entraînant la DMLA.

Pour répondre à ce problème pressant, des chercheurs de l’Anglia Ruskin University (ARU) ont signalé une nouvelle façon de traiter une cause courante de cécité. Dans cette nouvelle approche, des chercheurs dirigés par la professeure Barbara Pierscionek ont utilisé la nanotechnologie pour créer une « échafaudage » 3D, utilisé pour cultiver des cellules rétiniennes.

Publié dans Materials & Design, l’étude a présenté la croissance réussie de cellules épithéliales pigmentaires rétiniennes (RPE) qui sont restées saines et viables jusqu’à 150 jours. Les cellules RPE, une couche unique de cellules post-mitotiques, se situent juste à l’extérieur de la partie neuronale de la rétine. Lorsque ces cellules sont endommagées, la vision peut se détériorer.

La technologie, appelée « electrospinning », a été utilisée pour la première fois afin de créer un échafaudage sur lequel les cellules RPE pouvaient croître. Lorsque l’échafaudage a été traité avec du fluocinolone acétonate, un stéroïde qui protège contre l’inflammation, la résilience des cellules a augmenté.

En favorisant la croissance des cellules oculaires, l’étude montre un énorme potentiel pour le futur développement de tissus oculaires destinés à la transplantation dans l’œil du patient. Cela pourrait également révolutionner le traitement d’une forme de DMLA.

Le nombre de cas de DMLA devrait en fait augmenter de façon significative dans les années à venir. Selon des recherches récentes, on estime que 77 millions de personnes en Europe auront une forme de dégénérescence maculaire liée à l’âge d’ici 2050. Cette hausse signifie qu’il y aurait un besoin considérable de « services de santé supplémentaires et d’allocation de ressources ».

En conséquence, l’accent a été mis sur la recherche de méthodes efficaces pour transplanter ces cellules dans l’œil, et la dernière étude montre que les échafaudages en nanofibres traités avec la substance anti-inflammatoire peuvent réellement améliorer la fonctionnalité et la croissance des cellules RPE. Selon Pierscionek:

« Ce système montre un grand potentiel de développement comme substitut de la membrane de Bruch, offrant un support synthétique, non toxique et biostable pour la transplantation des cellules épithéliales pigmentaires rétiniennes. Des changements pathologiques de cette membrane ont été identifiés comme cause de maladies oculaires telles que la DMLA, faisant de cette avancée une percée passionnante qui pourrait potentiellement aider des millions de personnes dans le monde. »

Utilisation du gaz H2 pour prévenir la perte de vision due à la ROP

Alors que la cécité affecte gravement les personnes âgées, la cécité infantile est tout aussi préoccupante. Les enfants malvoyants présentent généralement un retard de développement du langage, moteur, émotionnel, social et cognitif, imposant un fardeau important aux familles et à la société.

Chez les enfants, la cécité peut résulter de plusieurs causes, notamment la carence en vitamine A, les affections congénitales, la rougeole, la rubéole, le glaucome, les cataractes infantiles, la conjonctivite du nouveau-né et la rétinopathie du prématuré (ROP).

La rétinopathie du prématuré est un problème important dans les régions développées et en rapide développement du monde. La perte de vision due à la ROP augmente en raison de la survie accrue des nourrissons de faible poids à la naissance et de faible âge gestationnel.

Cette maladie oculaire survient chez les bébés nés prématurément ou pesant moins de 1,4 kg à la naissance. La ROP apparaît lorsque des vaisseaux sanguins anormaux se développent dans la rétine. En effet, les vaisseaux sanguins de la rétine commencent à se former au quatrième mois de grossesse et se poursuivent jusqu’à la date prévue d’accouchement. Ainsi, lorsqu’un bébé naît prématurément, ces vaisseaux peuvent cesser de se développer normalement, et la rétine développe alors des vaisseaux anormaux qui peuvent croître dans la mauvaise direction. Lorsqu’ils se développent trop, ces vaisseaux anormaux peuvent soulever la rétine du fond de l’œil. 

Il n’existe aucun signe visible de ROP que l’on puisse observer ou détecter, mais dans les cas avancés, la rétine peut se détacher de sa position normale, ce qui s’appelle un décollement rétinien et peut entraîner une perte de vision et la cécité. Si un bébé a eu une ROP qui a causé des dommages, cela peut plus tard se manifester par des yeux qui errent, ne suivent pas les objets, des pupilles blanches et des difficultés à reconnaître les visages.

Alors que certains bébés ont des cas légers de ROP et s’améliorent sans traitement, d’autres nécessitent des interventions telles que des injections, une chirurgie oculaire et un traitement au laser pour protéger leur vision et prévenir la cécité.

Aujourd’hui, les anti-VEGF et la photocoagulation rétinienne sont utilisés pour traiter cette maladie vasculaire rétinienne proliférative à l’origine de la cécité infantile. Cependant, ils sont connus pour entraîner plusieurs complications. 

La thérapie laser présente les inconvénients d’une perte permanente de la vision périphérique et d’un risque élevé de myopie. Par ailleurs, le traitement anti-facteur de croissance endothélial vasculaire (anti-VEGF) chez les nourrissons prématurés est associé à un taux de récidive élevé et à d’éventuels effets secondaires systémiques. 

Dans ce contexte, la dernière étude publiée dans BMC a cherché de nouvelles stratégies thérapeutiques meilleures pour prévenir ou traiter la ROP. Pour cela, des chercheurs de l’Université de Tianjin ont étudié la viabilité de l’hydrogène (H2) comme traitement en examinant ses effets sur l’angiogenèse rétinienne, la néovascularisation et la dysfonction neurogliale dans les rétines de souris atteintes de rétinopathie induite par l’oxygène (OIR).

Les chercheurs se sont concentrés sur l’hydrogène car cet élément est largement considéré comme un moyen antioxydant et neuroprotecteur utile pour traiter les maladies hypoxiques-ischémiques (un type de lésions cérébrales causées par un manque d’oxygène) sans effets toxiques. 

L’hydrogène moléculaire (H2) a été reconnu comme un nouveau gaz médical thérapeutique en raison de ses propriétés uniques, telles que sa diffusion rapide dans les tissus, son élimination sélective des ROS hautement toxiques et sa capacité à traverser les barrières hémato-rétiniennes. Il possède également des propriétés anti-apoptotiques, cytoprotectrices et anti-inflammatoires. 

Ainsi, l’étude a exposé des souris de sept jours à 75 % d’oxygène pendant cinq jours avant de les remettre en conditions d’air normal. Après l’administration de différentes concentrations de gaz hydrogène (H2) en inhalation, l’étude a constaté que 3‑4 % de H2 ne perturbe pas l’angiogenèse physiologique rétinienne des souris mais améliore la vaso-obliteration et la néovascularisation.

De plus, il a été découvert que le H2 favorise la santé vasculaire en aidant à régénérer les vaisseaux sanguins et en réduisant la croissance anormale des vaisseaux dans la rétine. Le H2 a également été trouvé protecteur des cellules nerveuses (astrocytes) et prévient l’inflammation causée par les microglies.

Les voies critiques impliquées sont la modulation de l’axe Nrf2-notch et Hif-1α/VEGF, qui jouent un rôle dans la formation de vaisseaux sanguins sains et la réduction de la néovascularisation nocive. L’étude a également montré que l’inhalation de H2 n’affecte pas négativement le développement rétinien normal chez les animaux sains.

Contrairement aux traitements courants actuels tels que la thérapie laser et les injections anti-VEGF, qui ont des effets secondaires et ne ciblent que les stades avancés de la maladie, le H2 a été trouvé capable de prévenir les lésions rétiniennes précoces et de favoriser la croissance de vaisseaux sains sans effets secondaires.

Ces résultats font du H2 une option de traitement prometteuse et non invasive qui cible la source même des maladies rétiniennes. Ainsi, l’étude suggère que le H2 pourrait être une alternative plus sûre et plus efficace pour des affections telles que la rétinopathie du prématuré (ROP), la rétinopathie diabétique (PDR) et d’autres maladies vasculaires rétiniennes, ou que le H2 peut être utilisé en complément des traitements actuels. Selon l’étude:

« Le H2 peut être établi comme une stratégie de traitement qui se concentre sur la véritable récupération de l’organe lésé, plutôt que de simplement retarder la progression de la maladie. »

Cependant, l’étude présente certaines limites. Par exemple, l’équipe n’a pas pu surveiller les niveaux d’hydrogène dans le plasma et la rétine en temps réel, et d’autres voies de signalisation importantes pourraient également contribuer aux effets protecteurs du H2 contre la néovascularisation rétinienne. De plus, le modèle OIR, bien qu’utilisé fréquemment pour étudier la néovascularisation expérimentale, ne représente peut-être pas pleinement les conditions oculaires néovasculaires humaines.

Entreprises impliquées dans la restauration de la vue

Voyons maintenant quelques entreprises de premier plan qui travaillent activement sur des thérapies et technologies avancées pour traiter la cécité et les déficiences visuelles sévères.

#1. Editas Medicine

L’entreprise leader en édition génétique utilise la technologie CRISPR pour développer des thérapies pour diverses maladies génétiques, y compris celles provoquant la cécité, comme l’amaurose congénitale de Leber (LCA).

En 2020, Editas Medicine (EDIT ) a annoncé le dosage du premier patient dans l’essai clinique du CRISPR Medicine AGN-151587 (EDIT-101), administré par injection sous-rétinienne, pour le traitement de la LCA10, une forme héréditaire de cécité causée par des mutations du gène CEP290. Bien que l’entreprise a déclaré des « résultats cliniquement significatifs » pour cet essai BRILLIANCE, elle suspend son recrutement et recherche un partenaire en raison d’une petite population concernée. En mars, les résultats de l’essai clinique ont indiqué que le traitement expérimental pour la LCA était sûr et efficace.

Maintenant, si nous examinons les finances de l’entreprise, elle a une capitalisation boursière de 329,9 millions de dollars, les actions s’échangent à 4 $, en baisse de 60,51 % depuis le début de l’année. Elle présente un BPA (TTM) de -2,36 et un PER (TTM) de -1,70.

Pour le deuxième trimestre 2024, l’entreprise a déclaré une collaboration et d’autres revenus de recherche et développement en baisse à 0,5 million de dollars, des dépenses de recherche et développement en hausse à 54,2 millions de dollars, et des dépenses générales et administratives en hausse à 18,2 millions de dollars. Par ailleurs, au 30 juin 2024, Editas a déclaré disposer de 318,3 millions de dollars en liquidités, équivalents de liquidités et titres négociables.

« Je suis fier du travail de l’équipe d’Editas et de nos progrès au premier semestre 2024 alors que nous nous rapprochons de devenir une entreprise en phase commerciale et continuons à développer des médicaments cliniquement différenciés et transformationnels pour les personnes vivant avec des maladies graves auparavant incurables. »

– Gilmore O’Neill, PDG d’Editas Medicine

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#2. Spark Therapeutics

Auparavant une société publique indépendante basée aux États‑Unis, Spark a été acquise par la multinationale suisse de soins de santé Roche en 2019 dans le cadre d’une transaction de 4,8 milliards de dollars. Avec une capitalisation boursière de 261,48 millions de dollars, les actions de Roche s’échangent actuellement à 40,39 $, en hausse de 11,48 % depuis le début de l’année. Elle présente un PER (TTM) de 19,01, un BPA (TTM) de 2,12 et verse un rendement de dividende de 3,34 %.

Le PDG du groupe Roche, Thomas Schienecke, a déclaré « une très forte croissance au premier semestre » lors de la conférence téléphonique des résultats du deuxième trimestre 2024. Cela a été stimulé par une hausse de 8 % des ventes. Le médicament sur ordonnance du groupe, Sauvimo, est approuvé aux États‑Unis pour le traitement des personnes atteintes de DMLA humide.

Spark, quant à elle, est une société de thérapie génique qui a développé Luxturna, la première thérapie génique approuvée par la FDA pour la maladie rétinienne héréditaire LCA. Fin de l’année dernière, l’entreprise a collaboré avec SpliceBio pour une maladie rétinienne génétique non divulguée. Selon l’accord, SpliceBio, une société de médicaments génétiques utilisant le splicing protéique pour développer des thérapies géniques, a reçu 216 millions de dollars plus des redevances en paiements.

En conclusion, de nombreuses percées et avancées technologiques sont réalisées dans le domaine médical pour aider les personnes de tous âges à retrouver leur vision et à mener une vie autonome et saine, ce qui annonce un avenir plus prometteur pour tous.

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