Des chercheurs de l'Université de São Paulo (USP) ont développé une nanoparticule capable d'agir sur différents facteurs qui empêchent la cicatrisation des plaies chroniques, comme les ulcères associés au diabète et les escarres fréquentes chez les personnes alitées. Ces blessures, qui peuvent persister pendant des mois, voire des années, touchent 1 à 2 % de la population et représentent un problème de santé publique important, car elles augmentent le risque d'infections et d'amputations, en plus de compromettre considérablement la qualité de vie des patients.
Lors de tests in vitro, la technologie a réduit l’inflammation et protégé les tissus contre les dommages causés par le stress oxydatif – un état pathologique dans lequel des molécules réactives en excès (telles que les radicaux libres d’oxygène) endommagent les cellules et empêchent leur régénération. De plus, la formulation favorisait la migration des fibroblastes cutanés, cellules qui jouent un rôle fondamental dans la cicatrisation cutanée. Les résultats ont été publiés en mai dans la revue Colloids and Surfaces B: Biointerfaces.
Le traitement actuellement disponible repose principalement sur des pansements, des antibiotiques et des anti-inflammatoires, qui aident à contrôler l'infection et l'inflammation, mais ne parviennent pas toujours à éliminer les facteurs qui maintiennent la plaie ouverte.
« Ces plaies sont difficiles à traiter car plusieurs mécanismes impliqués dans la cicatrisation ne fonctionnent plus correctement. Il existe une inflammation persistante, un excès d'enzymes qui dégradent les tissus, un stress oxydatif et une difficulté à former une nouvelle peau. Nous avons donc pensé à une stratégie qui pourrait agir sur plusieurs de ces processus en même temps », explique la pharmacienne Maria Vitória Lopes Badra Bentley, professeur à la Faculté des sciences pharmaceutiques de Ribeirão Preto (FCFRP-USP) et directrice de la recherche financée par la FAPESP.
Deux stratégies thérapeutiques
L'une des principales cibles de la recherche était l'enzyme MMP-9, qui, à des niveaux normaux, participe au remodelage des tissus. Cependant, dans les plaies chroniques, sa production devient excessive, entraînant la dégradation de protéines comme le collagène, l'élastine et les facteurs de croissance, essentiels à la reconstruction cutanée. Pour réduire cet effet, les chercheurs ont utilisé une petite molécule d’ARN (siRNA) capable de faire taire spécifiquement le gène responsable de la synthèse de l’enzyme.
Le groupe a également utilisé le resvératrol, un composé largement utilisé dans la formulation de cosmétiques, choisi pour ses propriétés antioxydantes et anti-inflammatoires et pour favoriser la migration et la prolifération des fibroblastes, responsables de la production de collagène et d'autres composants de la matrice extracellulaire, essentiels à la fermeture des plaies. « Le resvératrol était déjà à l'étude pour des applications dans les plaies. Notre proposition était de l'associer à l'inactivation de la MMP-9 dans une seule plateforme pour attaquer simultanément différents mécanismes responsables de la chronicité de ces blessures », explique Milena Finazzi Morais, boursière de maîtrise FAPESP à la FCFRP-USP et première auteure de l'article.
Afin que les deux composés atteignent efficacement le site de la blessure, l’équipe a développé une nanoparticule lipidique incorporée dans un hydrogel. Selon les chercheurs, la nanoparticule, en plus de protéger les molécules, augmente leur pénétration dans les couches de la peau et favorise une libération progressive des principes actifs, prolongeant leur action au site d'application. Le professeur Bentley explique que cela est nécessaire car le resvératrol est peu soluble dans l'eau et se dégrade facilement, tandis que le siRNA est une molécule instable et rapidement détruite par les enzymes de l'organisme.
« Le système a été incorporé dans un hydrogel, augmentant sa viscosité et sa permanence sur la plaie. Dans des expériences réalisées sur des cultures cellulaires et sur de la peau de porc (un modèle largement utilisé dans la recherche dermatologique car il présente des caractéristiques similaires à celles de la peau humaine), la formulation a montré une plus grande rétention des composés dans les tissus et une meilleure capacité de délivrance des molécules au site de la blessure », explique Bentley.
Les résultats ont montré que la stratégie réduisait considérablement la production de MMP-9, réduisait les niveaux d’espèces réactives de l’oxygène et de cytokines inflammatoires, en plus de restaurer la capacité de migration des fibroblastes. Dans le modèle expérimental de cicatrisation in vitro, la combinaison complète a pratiquement favorisé la fermeture de la plaie simulée après 72 heures.
Selon Bentley, l’une des principales différences des travaux réside précisément dans le regroupement de différents mécanismes d’action dans une seule plateforme thérapeutique. « Chaque maladie chronique n'a pas un seul facteur responsable. Il y a plusieurs mécanismes modifiés en même temps. Il est donc plus logique de développer un produit multifonctionnel que d'essayer de résoudre le problème en agissant sur une seule cible », affirme-t-il.
Plasma riche en plaquettes
L'axe de recherche autour des plaies chroniques a également donné naissance à un autre projet développé par le groupe. Dans son master avec une bourse FAPESP également au FCFRP-USP, la chercheuse Lorena Amorim Tiritan étudie l'association de ces nanoparticules avec un gel produit avec du plasma riche en plaquettes obtenu à partir de concentrés plaquettaires qui seraient rejetés par les centres de transfusion sanguine. La proposition est de tirer parti des facteurs de croissance naturels présents dans ce matériau pour améliorer le processus de régénération des tissus.
« En plus du potentiel thérapeutique, notre proposition cherche également à donner une destination noble à un matériau qui serait normalement jeté. L'espoir est que les facteurs de croissance présents dans ce plasma complètent l'action des nanoparticules et favorisent la guérison », explique Tiritan.
(Avec informations de l'Agence Fapesp)
