Les ultrasons focalisés au niveau cérébral, appliqués par voie externe, amélioreraient la pénétration des anticorps anti-Aβ à travers la barrière hémato-encéphalique et la réduction des dépôts amyloïdes associé à la maladie d'Alzheimer.

Un des défis thérapeutiques dans la maladie d'Alzheimer est la limitation de la pénétration des agents médicamenteux dans le tissu cérébral par la barrière hémato-encéphalique. Plusieurs études ont montré que les ultrasons focalisés peuvent ouvrir de manière sûre et transitoire la barrière hémato-encéphalique chez les patients souffrant de la maladie d'Alzheimer et d'autres troubles neurologiques. Les anticorps anti-amyloïdes ont été utilisés pour réduire la charge cérébrale en bêta-amyloïde (Aβ) chez les patients souffrant de la maladie d'Alzheimer mais sont limités dans leur efficacité par leur faible pénétration.

Une équipe de recherche de la Vanderbilt University, à Nashville, a constaté que la combinaison des ultrasons focalisés, pour ouvrir la barrière hémato-encéphalique, et de l'administration d'aducanumab entraînait des réductions numériquement plus importantes des niveaux d'Aβ, mesurés par le SUVR (réduction de 32% du ratio de la valeur d'absorption standardisée), que ce qui avait été observé précédemment dans des études évaluant l'utilisation des ultrasons focalisés seuls. L’étude est publiée dans le New England Journal of Medicine.

Un essai randomisé avec chaque malade étant son propre témoin

Dans le cadre d'un essai, les ultrasons focalisés ont été appliqués à un seul hémisphère cérébral d’un malade souffrant de déficience cognitive débutante en rapport avec une maladie d’Alzheimer authentifiée, ce qui a permis de comparer les régions cérébrales homologues de chaque participant. Cette conception permet de contrôler plusieurs variables, telles que la perfusion d'anticorps, la progression de la maladie et les cibles cérébrales, et fournit un comparateur approprié entre les régions cérébrales homologues.

Chez les trois participants, les régions cérébrales avec des niveaux élevés de dépôts d'Aβ ont été traitées à l'aide d'ultrasons focalisés, et les résultats Aβ ont été moyennés pour être comparés à ceux des régions homologues de l'hémisphère cérébral controlatéral.

Les aspects cliniques et cognitifs des participants ont été évalués principalement pour la sécurité, car l'essai n'avait pas la puissance nécessaire pour détecter des changements cliniques. Aucun événement indésirable grave d'ordre neurologique, cognitif, comportemental ou lié à l'imagerie n'a été observé au cours de la phase de traitement combiné de 6 mois.

Une altération transitoire de la barrière hémato-encéphalique

La barrière hémato-encéphalique protège le cerveau des substances potentiellement dangereuses tout en laissant passer les nutriments essentiels. Cependant, elle empêche également la bonne délivrance des médicaments au cerveau.

Les ultrasons focalisés génèrent une onde mécanique, induisant des oscillations dans le milieu qui passe de la compression à la raréfaction. Des bulles de gaz, lorsqu'elles sont injectées dans la circulation sanguine et exposées au champ ultrasonore, subissent une compression et une expansion plus importantes que les tissus et le sang environnants.

Ces oscillations créent un stress mécanique sur les parois des vaisseaux sanguins, entraînant l'étirement et l'ouverture des jonctions serrées entre les cellules endothéliales ainsi que d’autres phénomènes vacuolaires. L'intégrité de la barrière hémato-encéphalique est alors compromise, ce qui permet à des molécules de se diffuser plus facilement dans le cerveau. La barrière se referme d'elle-même en l'espace d'environ 6 heures, selon l’intensité des ultrasons et la taille des molécules concernées.

Une technique prometteuse pour le traitement du cerveau

Dans cet essai « proof-of-concept » portant sur 3 participants atteints d'une forme légère de la maladie d'Alzheimer, la combinaison d’un traitement associant des perfusions d'aducanumab et des séances ultrasons focalisés régionaux (pour ouvrir la barrière hémato-encéphalique) est associée à peu d'effets indésirables (principalement des maux de tête).

Au cours de la phase de traitement combiné de 6 mois, ce double traitement semble entraîner une réduction plus importante des dépôts d'Aβ que le traitement par aducanumab seul dans les régions homologues qui n'ont pas souffert de l'utilisation d'ultrasons focalisés.