Des chercheurs du MIT ont conçu un nouvel implant flexible, baptisé LUCID, qui combine un canal d’administration imprimé en 3D et vingt-quatre microtransducteurs ultrasonores pour acheminer des médicaments directement dans le cerveau, le 26 octobre 2026, offrant un espoir inédit contre la récidive du glioblastome.
Lorsqu’un chirurgien opère un patient atteint d’un glioblastome, il élimine la majeure partie de la masse tumorale, mais des cellules microscopiques persistent inévitablement et provoquent presque toujours une récidive. Les thérapies médicamenteuses actuelles peinent à atteindre ces zones profondes, bloquées par la barrière hémato-encéphalique et par les limites de la diffusion passive.
Le dispositif LUCID et ses vingt-quatre transducteurs au service du MIT
Pour contourner ces limites, le laboratoire dirigé par l’équipe de chercheurs du Massachusetts Institute of Technology a fusionné deux technologies distinctes développées au fil des ans. D’une part, une canule d’injection extrêmement fine, comparable à un cheveu humain, conçue au départ pour délivrer des substances à l’intérieur du tissu neural. D’autre part, un système d’ultrasons miniaturisé nommé ImPULS, qui servait initialement à la stimulation cérébrale profonde. De cette fusion est né le dispositif LUCID, un implant flexible aussi fin qu’une feuille de papier cartonné.
La canule d’administration de médicaments est imprimée en 3D directement sur un réseau de vingt-quatre microtransducteurs ultrasonores. Cette structure intégrée génère des ondes sonores au niveau même de la pointe de l’aiguille.
Les oscillations mécaniques ainsi créées modifient temporairement la perméabilité de la barrière hémato-encéphalique et favorisent des flux convectifs qui poussent les molécules thérapeutiques bien plus loin dans le tissu environnant que ne le permettrait une infusion passive.
« Introduire un médicament dans le cerveau ne représente qu’une partie du défi. Il faut également qu’il se diffuse dans les tissus environnants. Nous avons réuni un canal d’administration et un minuscule réseau d’ultrasons au sein d’un même implant afin d’aider les molécules à atteindre une zone plus vaste, même lors d’une perfusion lente », a expliqué Jason Hou, coauteur principal de l’étude, selon MIT News.
Les essais précliniques et la réduction de la toxicité systémique
L’implant intègre un réservoir capable de contenir environ 100 microlitres de liquide, alimenté par une pompe osmotique passive qui assure une diffusion lente et continue sur une période prolongée. L’activation des ultrasons et le dosage précis des ondes s’effectuent à distance grâce à une connexion sans fil Bluetooth, l’ensemble étant alimenté par une petite batterie rechargeable sans fil. Les chercheurs ont publié les détails de leur invention dans la revue Device.
Lors des tests menés dans un gel de simulation imitant les tissus humains, ainsi que dans des modèles murins pour administrer un agent de contraste destiné à l’imagerie par résonance magnétique, le système a démontré sa capacité à diffuser les molécules sur une vaste zone. Cette précision locale et programmable permet d’envisager une baisse significative des effets indésirables dans les organes sains.
« En améliorant cette distribution de manière locale et programmable grâce aux ultrasons, il est possible de réduire la toxicité systémique dans les organes non ciblés, tout en donnant à la thérapie utilisée de meilleures chances d’atteindre toutes les cellules tumorales présentes dans la zone touchée », a indiqué Sarah Ornellas, coautrice principale de l’étude, d’après Inside Precision Medicine.
Perspectives thérapeutiques pour le glioblastome et au-delà
Le glioblastome demeure l’un des cancers les plus redoutables, touchant un peu plus de 10 000 patients chaque année aux États-Unis, avec une espérance de vie moyenne qui n’excède pas quinze mois après l’annonce du diagnostic. Les options chirurgicales actuelles, complétées par la radiothérapie et la chimiothérapie, se heurtent à la toxicité des traitements systémiques et à la complexité de l’anatomie cérébrale.
L’équipe du MIT envisage que la canule et le réseau d’ultrasons soient insérés directement à l’intérieur du crâne pendant la chirurgie initiale, tandis que la batterie et les composants électroniques annexes resteraient positionnés à l’extérieur.
Au-delà des petites molécules chimiothérapeutiques, la technologie pourrait à terme acheminer des immunothérapies ou des thérapies géniques.
« Nous disposons de 24 transducteurs dans un seul réseau d’ultrasons, ce qui peut aider un médicament donné à contourner la barrière hémato-encéphalique et à améliorer la perfusion du médicament. Le dispositif offre également aux médecins des options concernant la taille, la durée et le nombre de perfusions », a déclaré Canan Dagdeviren, autrice principale de l’étude, via The Grand Junction Daily Sentinel.
Les travaux de recherche, financés conjointement par le MIT Media Lab Consortium et les National Institutes of Health, ouvrent la voie à des applications futures qui pourraient s’étendre bien au-delà de la neuro-oncologie. Les scientifiques estiment que le dispositif est susceptible de s’adapter à d’autres types de tissus mous profonds pour traiter diverses pathologies nécessitant un ciblage médicamenteux rigoureux.
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