Comment un composant du lait pourrait éliminer l'un des plus grands défis dans le traitement du cancer et d'autres maladies
Une start-up du Nebraska utilise des nanoparticules trouvées dans le lait pour cibler des thérapeutiques sur des cellules spécifiques
Deux chercheurs du Nebraska ont lancé une jeune entreprise visant à mettre sur le marché une méthode innovante d'administration de produits thérapeutiques, d'outils d'édition de gènes, de plasmides et autres à des endroits ciblés du corps humain.
Minovacca, récemment constituée par Janos Zempleni et Jiantao Guo, commercialisera l'utilisation d'exosomes laitiers universels - des nanoparticules naturelles contenues dans le lait - pour transporter des cargaisons vers les cellules humaines. S'appuyant sur des techniques de chimie bioorthogonale, les chercheurs parviennent à une délivrance spécifique à la cible en modifiant chimiquement et génétiquement les exosomes. NUtech Ventures, la filiale de commercialisation à but non lucratif de l'université, a déposé un brevet pour cette technologie.
La flexibilité de la technologie signifie qu'elle pourrait être utilisée pour traiter des maladies communes comme des maladies rares - une aubaine potentielle pour les communautés de maladies rares, qui luttent pour obtenir un financement de la recherche en raison du nombre relativement restreint de patients.
"Grâce à la polyvalence de notre technologie, nous ne sommes pas limités à une maladie rare en particulier. Nous pouvons en fait utiliser cette même technologie pour l'adapter à un grand nombre de maladies rares", a déclaré M. Zempleni, professeur de nutrition et de sciences de la santé à la chaire Willa Cather. "Les groupes de lutte contre les maladies rares sont très reconnaissants qu'il y ait peut-être une lumière au bout du tunnel.
Le lancement de la société est l'aboutissement d'années de recherche à l'université de Nebraska-Lincoln, qui a d'abord prouvé la viabilité et la sécurité des exosomes du lait en tant que mécanisme de transport, avant d'incorporer les techniques de génie génétique et de chimie bioorthogonale permettant une administration ciblée. Zempleni attribue le financement de la recherche à l'Institut national de l'alimentation et de l'agriculture du ministère américain de l'agriculture (programme A1511 Nanotechnology for Agricultural and Food Systems), au Targeted Genome Editor Delivery Challenge de l'Institut national de la santé et au Fonds de recherche Syngap, qui l'ont propulsée à ce stade.
Minovacca s'efforce d'obtenir une licence pour la technologie par l'intermédiaire de NUtech Ventures, et Zempleni a embauché un directeur général ayant une expertise dans l'industrie pharmaceutique. Minovacca a acquis des bureaux au Nebraska Innovation Campus et prévoit d'agrandir ses installations après avoir trouvé des investisseurs.
L'entreprise ouvrira la porte à des opportunités d'emploi pour les étudiants de Husker dans le secteur pharmaceutique. Minovacca prévoit d'embaucher des étudiants du Nebraska dont le travail permettra à l'entreprise de franchir une étape importante : la soumission d'une demande de nouveau médicament expérimental à la Food and Drug Administration des États-Unis, qui est une demande officielle d'administration d'un médicament expérimental ou d'un bioproduit à l'homme.
Les exosomes laitiers programmables de Minovacca représentent une avancée majeure par rapport aux approches existantes, car ils permettent l'administration ciblée de produits thérapeutiques avec un niveau de puissance et de spécificité sans précédent. Zempleni a d'abord démontré l'innocuité et l'évolutivité des exosomes de lait et a développé des protocoles génétiques pour la fabrication d'exosomes de lait programmables. Il a ensuite fait appel à Guo, professeur de chimie, pour concevoir une stratégie permettant de diriger les exosomes vers des cellules particulières, en fonction de la maladie en question.
Leur approche consiste à attacher trois peptides - de courtes chaînes d'acides aminés - à la membrane de chaque exosome. L'un d'eux est un peptide d'orientation, qui ordonne à l'exosome de se lier à un site spécifique de l'organisme. Un autre est un peptide "ne me mangez pas", qui envoie des signaux biochimiques permettant à l'exosome de contrecarrer la destruction par les macrophages. Le dernier est un peptide de rétrofusion, qui renforce la capacité de survie de l'exosome une fois qu'il a pénétré dans les cellules cibles.
Zempleni et Guo ont développé une nouvelle approche pour ancrer les peptides à la membrane de l'exosome. L'approche traditionnelle consiste à utiliser des ancres lipidiques, mais celles-ci se détachent lorsqu'elles sont attirées par d'autres composés lipophiles présents dans l'organisme. Pour éviter cela, l'équipe a créé des sites d'ancrage dans une protéine membranaire appelée CD81, qui est fermement ancrée à l'exosome.
Guo a utilisé des approches de chimie bioorthogonale pour créer des liens covalents stables entre les sites d'ancrage et les peptides. Le schéma d'attachement assure la stabilité et l'uniformité de la structure de l'exosome, ce qui stimule la viabilité commerciale des produits thérapeutiques à base d'exosomes de lait.
"La garantie de cette structure homogène permettra à la FDA de constater que les exosomes peuvent être produits de manière cohérente d'un lot à l'autre", a déclaré M. Guo.
Cette stratégie permet de remédier à l'un des principaux défauts des méthodes actuelles d'administration des médicaments. Souvent, le traitement atteint les cellules au-delà des endroits ciblés, ce qui entraîne des effets indésirables. Par exemple, les patients traités par chimiothérapie souffrent souvent de perte de cheveux, de troubles gastro-intestinaux et d'un affaiblissement de la fonction immunitaire.
"Les traitements de chimiothérapie ne tuent pas seulement les cellules cancéreuses, mais aussi toutes les cellules qui prolifèrent rapidement", explique M. Zempleni. "Et c'est quelque chose que nous voulons minimiser avec notre technologie.
M. Zempleni a déclaré que la création de Minovacca a représenté une courbe d'apprentissage abrupte et une occasion d'élargir sa réflexion au-delà de la recherche quotidienne. Pour nommer l'entreprise, il s'est inspiré de sa connaissance de la mythologie grecque et romaine, qui met en scène le Minotaure, un hybride homme-taureau. Le nom vise à refléter l'utilisation du lait par l'entreprise pour aider les humains, mais comme les taureaux ne produisent pas de lait, Zempleni a remplacé "taur" par "vacca", le mot latin pour "vache".
Quel que soit son rôle du jour - créatif, érudit ou maintenant entrepreneur - l'objectif de Zempleni est toujours le même.
"Cela peut paraître ringard, mais si j'avais le choix entre gagner 10 millions de dollars dans l'entreprise ou sauver 10 millions de vies, je choisirais de sauver les vies", a-t-il déclaré. "Je ne suis pas là pour l'argent. Il s'agit d'aider les gens.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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