Microbulles échographiques : une révolution dans le traitement médical

par Klaus Müller
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ultrasound microbubbles

Une étude révolutionnaire importante a montré la capacité de contrôler les microbulles provoquées par les ultrasons dans les vaisseaux sanguins du cerveau. Cette technique innovante offre une méthode ciblée et peu invasive pour traiter les maladies cérébrales, notamment les tumeurs et les troubles de santé mentale, minimisant potentiellement les effets indésirables généralement associés aux médicaments. Source : SciTechPost.com

Des chercheurs de l'ETH Zurich ont réussi pour la première fois à piloter des microvéhicules à travers les vaisseaux sanguins du cerveau chez des souris grâce aux ultrasons. Cette avancée ouvre la porte à une administration précise des médicaments.

L’équipe de l’ETH Zurich a développé ces dernières années une technique permettant de manœuvrer des microvéhicules à l’aide d’ultrasons, désormais efficace dans le cerveau. Ces microvéhicules, des bulles de gaz essentiellement inoffensives qui se dissolvent après la mission, pourraient à l'avenir transporter des médicaments directement vers des zones ciblées du cerveau, améliorant ainsi l'efficacité des médicaments et réduisant les effets secondaires.

Le traitement de maladies telles que les tumeurs cérébrales, les hémorragies et divers problèmes neurologiques et psychologiques est difficile avec des médicaments, entraînant souvent des effets secondaires importants dus aux médicaments affectant l'ensemble du cerveau. Avec cette nouvelle recherche, il y a de l'optimisme pour un système d'administration de médicaments plus localisé, employant des mini-transporteurs navigables à travers le réseau complexe de vaisseaux sanguins du cerveau.

La collaboration de l'ETH Zurich, de l'Université de Zurich et de l'hôpital universitaire de Zurich marque la première fois que des microvéhicules sont guidés à travers les vaisseaux cérébraux d'un animal par échographie.

L’apport sanguin complexe du cerveau rend cette tâche difficile. Crédit : Photothèque scientifique / Francis Leroy

Ultrasons vs magnétisme

L'échographie, par rapport à la navigation basée sur le champ magnétique, offre des avantages notables. Le professeur Daniel Ahmed de l'ETH Zurich, figure de proue de l'étude, considère la sécurité des ultrasons et leur pénétration profonde dans le corps comme des avantages significatifs.

À cette fin, Ahmed et son équipe ont utilisé des microbulles recouvertes de lipides et remplies de gaz, reflétant les membranes cellulaires biologiques. Ces microbulles, d'environ 1,5 micromètres de diamètre, sont déjà utilisées en imagerie échographique comme agents de contraste.

Avantages des microbulles contrôlées par ultrasons

Ces microbulles peuvent naviguer dans les vaisseaux sanguins, comme l'ont démontré les chercheurs. "Ces vésicules, déjà approuvées pour un usage humain, signifient probablement que notre technologie sera approuvée et appliquée dans les traitements humains plus rapidement que d'autres microvéhicules en développement", déclare Ahmed, après avoir reçu une subvention de démarrage du Conseil européen de la recherche ERC en 2019 pour ce projet.

Imagerie des vaisseaux sanguins du cerveau avec des amas de microvéhicules en orange (image de microscopie). Crédit : Del Campo Fonseca et al., Nature Communications 2023, édité par l'ETH Zurich

Un autre avantage est la dissolution des microbulles dans l’organisme une fois leur tâche accomplie. En revanche, la navigation magnétique nécessite des microvéhicules magnétiques biodégradables, difficiles à développer. Les microbulles de l'équipe de l'ETH Zurich sont petites et lisses, ce qui facilite leur navigation dans des capillaires étroits, comme l'explique Alexia Del Campo Fonseca, doctorante dans le groupe d'Ahmed et auteur principal de l'étude.

Naviguer à contre-courant du flux sanguin

Ahmed et son équipe ont passé des années en laboratoire à développer cette méthode de navigation par microbulles. En collaboration avec l'Université de Zurich et l'hôpital universitaire de Zurich, ils l'ont testé avec succès dans des vaisseaux cérébraux de souris. Les microbulles injectées circulent naturellement avec la circulation sanguine, mais l’équipe a utilisé des ultrasons pour les contrôler et les diriger à contre-courant du flux sanguin, même à travers des voies vasculaires complexes.

Le contrôle des microvéhicules impliquait de fixer des transducteurs aux crânes de souris, générant des vibrations ultrasonores. Ces vibrations interagissent dans le cerveau, s’amplifient ou s’annulent à des points précis. L'équipe a utilisé une technique sophistiquée pour ajuster la sortie de chaque transducteur, surveillée par imagerie en temps réel.

Regarder vers l'avant

Pour l’imagerie dans cette étude, la microscopie à deux photons a été utilisée. Les projets futurs incluent l’amélioration de la technologie des ultrasons à cette fin.

Dans cette phase de recherche, les microbulles n’étaient pas chargées de médicament. L'objectif était d'établir leur navigabilité dans les vaisseaux sanguins et leur aptitude aux applications cérébrales. Des applications médicales prometteuses nous attendent, notamment dans le traitement du cancer, des accidents vasculaires cérébraux et de la santé mentale. La phase suivante consiste à attacher des molécules médicamenteuses aux bulles pour les transporter, dans le but de développer une méthode applicable aux traitements humains.

Référence : « Ultrasound trapping and navigation of microrobots in the mouse brain vasculature » par Alexia Del Campo Fonseca, Chaim Glück, Jeanne Droux, Yann Ferry, Carole Frei, Susanne Wegener, Bruno Weber, Mohamad El Amki et Daniel Ahmed, 21 septembre 2023, Communication naturelle.
DOI : 10.1038/s41467-023-41557-3

Foire aux questions (FAQ) sur les microbulles ultrasonores

Quelle est la découverte révolutionnaire des microbulles ultrasonores ?

La percée réside dans l’utilisation de microbulles guidées par ultrasons pour naviguer dans les vaisseaux sanguins du cerveau. Cette technique offre une méthode ciblée et moins invasive pour traiter les affections liées au cerveau, telles que les tumeurs et les troubles psychologiques, réduisant potentiellement les effets secondaires des médicaments.

Comment fonctionnent les microbulles ultrasonores dans le cerveau ?

Les chercheurs ont développé une méthode pour diriger des microvéhicules, qui sont essentiellement des microbulles remplies de gaz, à travers les vaisseaux sanguins du cerveau à l'aide d'ultrasons. Ces microbulles peuvent être équipées de médicaments, permettant une administration précise des médicaments dans des zones spécifiques du cerveau.

Quels sont les avantages potentiels de cette technologie de microbulles ultrasoniques ?

Cette technologie pourrait améliorer considérablement le traitement des troubles cérébraux en proposant une approche plus localisée de l’administration des médicaments. Il a le potentiel d’augmenter l’efficacité des médicaments tout en réduisant leurs effets secondaires, notamment dans le traitement des tumeurs cérébrales, des hémorragies et des troubles neurologiques.

Comment les ultrasons se comparent-ils aux autres technologies de navigation pour les microbulles ?

L'échographie offre plusieurs avantages par rapport aux autres technologies de navigation comme les champs magnétiques. Il est largement utilisé dans le domaine médical, est sûr et peut pénétrer profondément dans le corps. Cela le rend approprié pour guider les microbulles à travers le réseau complexe de vaisseaux sanguins du cerveau.

Quels sont les futurs projets pour cette technologie de microbulles ultrasoniques ?

Le plan immédiat consiste à attacher des molécules médicamenteuses à ces microbulles pour le transport des médicaments. Les chercheurs visent à perfectionner cette technologie pour l’utiliser chez l’homme, en espérant qu’elle mènera au développement de nouveaux traitements contre le cancer, les accidents vasculaires cérébraux et les troubles psychologiques.

En savoir plus sur les microbulles ultrasoniques

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5 commentaires

SarahLee91 décembre 28, 2023 - 4:22 pm

C'est incroyable de voir à quel point la science trouve toujours de nouvelles façons de traiter les maladies, en particulier quelque chose d'aussi complexe que la santé du cerveau. J'espère vraiment que cela pourra aider les personnes atteintes de tumeurs et autres.

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Mike_J décembre 28, 2023 - 6:11 pm

wow, c'est un truc super cool ! Je n'aurais jamais cru que l'échographie puisse faire de telles choses dans le cerveau.

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Chat curieux décembre 29, 2023 - 1:46 am

J'ai lu à propos de l'échographie par rapport au magnétisme, c'est toujours un peu confus, mais on dirait que l'échographie est la meilleure option ? la science est sauvage, mec.

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Observateur de la santé décembre 29, 2023 - 4:11 am

vous vous demandez combien de temps il faudra avant que cette technologie puisse être utilisée chez les humains ? cela semble changer la donne pour la médecine.

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TechGeekRon décembre 29, 2023 - 9:39 am

je dois dire que je suis impressionné par le travail de l'ETH Zurich. Ils sont toujours à la pointe des innovations technologiques, mais c'est un niveau supérieur.

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