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Publié le 7 octobre 2025 à 03h05. Des chercheurs ont mis au point une approche nanotechnologique innovante qui a permis d’inverser les symptômes de la maladie d’Alzheimer chez des souris, en restaurant la fonction de la barrière hémato-encéphalique plutôt qu’en ciblant directement les neurones.

• Une nouvelle stratégie thérapeutique utilise des nanoparticules « supramoléculaires » bioactives pour réparer la barrière hémato-encéphalique, un élément clé dans la progression de la maladie d’Alzheimer.
• Des tests sur des modèles animaux ont montré une réduction significative de l’accumulation de la protéine amyloïde-β (Aβ) et une récupération des fonctions cognitives après seulement trois doses.
• Cette approche pourrait ouvrir la voie à des traitements plus efficaces contre la maladie d’Alzheimer en s’attaquant aux causes vasculaires de la maladie.

Une équipe de recherche internationale, co-dirigée par l’Institut pour la bio-ingénierie de la Catalogne (IBEC) et l’hôpital de l’ouest du Sichuan de l’Université du Sichuan (WCHSU), avec des partenaires au Royaume-Uni, a annoncé une avancée prometteuse dans la lutte contre la maladie d’Alzheimer. Leur travail, publié dans la revue Transduction du signal et thérapie ciblée, décrit une stratégie de nanotechnologie qui a permis d’inverser les symptômes de la maladie chez des souris.

Contrairement aux approches traditionnelles de nanomédecine qui utilisent des nanoparticules comme simples vecteurs pour délivrer des médicaments, cette nouvelle méthode repose sur des nanoparticules qui sont elles-mêmes thérapeutiques, appelées « médicaments supramoléculaires ». L’innovation majeure réside dans le fait que ces nanoparticules ne ciblent pas directement les neurones, mais restaurent la fonction de la barrière hémato-encéphalique (BHE), une structure vasculaire essentielle qui régule l’environnement du cerveau.

Le cerveau est un organe particulièrement énergivore, consommant 20 % de l’énergie chez l’adulte et jusqu’à 60 % chez l’enfant. Cette énergie est acheminée par un réseau vasculaire dense, avec environ un milliard de capillaires assurant la nutrition de chaque neurone. La santé de ce système vasculaire est donc cruciale, en particulier dans les maladies neurodégénératives comme la maladie d’Alzheimer et la démence, où un dysfonctionnement vasculaire est souvent observé.

La BHE est une barrière cellulaire et physiologique qui protège le cerveau des substances nocives présentes dans la circulation sanguine, telles que les agents pathogènes et les toxines. L’équipe de recherche a démontré que le ciblage d’un mécanisme spécifique permet d’éliminer les « protéines déchets » indésirables produites dans le cerveau en les faisant passer à travers cette barrière pour être éliminées par le flux sanguin. Dans la maladie d’Alzheimer, la protéine amyloïde-β (Aβ) est l’une des principales protéines « déchets » dont l’accumulation perturbe le fonctionnement normal des neurones.

Les chercheurs ont utilisé des souris génétiquement modifiées pour produire des quantités excessives de protéine Aβ et développer un déclin cognitif similaire à celui observé dans la maladie d’Alzheimer. Après l’administration de seulement trois doses des médicaments supramoléculaires, ils ont surveillé l’évolution de la maladie. « Seulement 1 heure après l’injection, nous avons observé une réduction de 50 à 60 % de la quantité d’Aβ à l’intérieur du cerveau », explique Junyang Chen, premier co-auteur de l’étude, chercheur à l’hôpital West China de l’Université du Sichuan et doctorant à l’University College London (UCL).

Les résultats les plus frappants ont été les effets thérapeutiques observés. Les chercheurs ont analysé le comportement des animaux et mesuré leur déclin de la mémoire sur plusieurs mois, couvrant toutes les étapes de la maladie. Dans une expérience, une souris de 12 mois (équivalent à un humain de 60 ans) a été traitée avec les nanoparticules, et son comportement a été évalué six mois plus tard. Le résultat a été remarquable : l’animal, âgé de 18 mois (comparable à un humain de 90 ans), avait retrouvé le comportement d’une souris saine.

« L’effet à long terme provient de la restauration du système vasculaire cérébral. Nous pensons que cela fonctionne comme une cascade : lorsque des espèces toxiques telles que l’amyloïde-bêta (Aβ) s’accumulent, la maladie progresse. Mais une fois que le système vasculaire est capable de fonctionner à nouveau, il commence à nettoyer l’Aβ et d’autres molécules nocives, permettant à l’ensemble du système de retrouver son équilibre. Ce qui est remarquable, c’est que nos nanoparticules agissent comme un médicament et semblent activer un mécanisme de rétroaction qui ramène cette voie de dégagement à des niveaux normaux. »

Giuseppe Battaglia, professeur de recherche ICREA à IBEC, chercheur principal du groupe moléculaire bionique et chef de l’étude

Dans la maladie d’Alzheimer, le système naturel d’élimination des toxines du cerveau, comme l’Aβ, devient défaillant. La protéine LRP1 joue normalement un rôle de « gardien moléculaire » en reconnaissant l’Aβ, en se liant à elle et en la transportant à travers la BHE vers la circulation sanguine pour son élimination. Cependant, ce système est fragile : une liaison trop forte entre LRP1 et Aβ peut entraîner la dégradation de la protéine et une diminution du nombre de « transporteurs » LRP1 disponibles, tandis qu’une liaison trop faible peut être insuffisante pour déclencher le transport. Dans les deux cas, l’Aβ s’accumule dans le cerveau.

Les médicaments supramoléculaires développés dans cette étude agissent comme un interrupteur qui réinitialise ce système. En imitant les ligands de LRP1, ils peuvent se lier à l’Aβ, traverser la BHE et initier le processus d’élimination des toxines du cerveau, restaurant ainsi la fonction de nettoyage du système vasculaire.

Ces nanoparticules, conçues grâce à une approche d’ingénierie moléculaire ascendante, combinent un contrôle précis de la taille avec un nombre défini de ligands de surface, créant une plateforme multivalente capable d’interagir de manière spécifique avec les récepteurs cellulaires. Cette précision permet non seulement une élimination efficace de l’amyloïde-β du cerveau, mais restaure également l’équilibre du système vasculaire, essentiel à une fonction cérébrale saine.

« Notre étude a démontré une efficacité remarquable dans l’élimination rapide de l’Aβ, la restauration d’une fonction saine de la barrière hémato-encéphalique et l’inversion frappante de la pathologie d’Alzheimer », conclut Lorena Ruiz Perez, chercheuse du groupe Molecular Bionics de l’Institut de bio-ingénierie de la Catalogne (IBEC) et professeure adjointe de SERRA HUNTER à l’Université de Barcelone (UB). Efficacité

Cette étude est le fruit d’une collaboration entre l’Institut pour la bio-ingénierie de Catalunya (IBEC), l’hôpital de la Chine de l’Ouest de l’Université du Sichuan, l’hôpital de la Chine de l’Ouest Xiamen de l’Université du Sichuan, l’University College de Londres, le Xiamen Key Laboratory of Psychoradiology and Neuromodulation, l’Université de Barcelone, l’Académie chinoise des sciences médicales et la Catalan Institution for Research and Advanced Studies (ICREA).