Des chercheurs du NIH développent des gouttes ophtalmiques qui ralentissent la perte de vision chez les animaux

Communiqué de presse

Vendredi 21 mars 2025

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Un traitement montre un potentiel pour ralentir la progression des maladies oculaires dégénératives humaines, y compris la rétinite pigmentaire.

Modèle de protéine PEDF aux côtés des peptides 17-mer et H105A. L’acide aminé 105, qui est changé de l’histidine dans PEDF et du peptide 17-mer à l’alanine dans le peptide H105A, est représenté en vert. Crédit image : NEI. Balise Alt : Image 3D d’un modèle de protéine PEDF.NEI

Des chercheurs des National Institutes of Health (NIH) ont développé des gouttes ophtalmiques qui prolongent la vision dans des modèles animaux d’un groupe de maladies héréditaires qui entraînent une perte progressive de la vision chez l’homme, connue sous le nom de rétinite pigmentaire. Les gouttes ophtalmiques contiennent un petit fragment dérivé d’une protéine fabriquée par le corps et présente dans l’œil, connue sous le nom de facteur dérivé de l’épithélium pigmentaire (PEDF). Le PEDF contribue à préserver les cellules de la rétine. Un rapport sur l’étude est publié dans Communications Medicine.

« Bien qu’il ne s’agisse pas d’un remède, cette étude montre que les gouttes ophtalmiques à base de PEDF peuvent ralentir la progression de diverses maladies rétiniennes dégénératives chez l’animal, notamment divers types de rétinite pigmentaire et de dégénérescence maculaire sèche liée à l’âge (DMLA) », a déclaré Patricia Becerra, Ph. D., chef de la section sur la structure et la fonction des protéines du NIH au National Eye Institute et auteure principale de l’étude. « Compte tenu de ces résultats, nous sommes ravis de commencer les essais de ces gouttes ophtalmiques chez l’homme. »

Toutes les maladies rétiniennes dégénératives ont en commun un stress cellulaire. Bien que la source de ce stress puisse varier (des dizaines de mutations et de variantes génétiques ont été associées à la rétinite pigmentaire, à la DMLA et à d’autres troubles), des niveaux élevés de stress cellulaire entraînent une perte progressive de fonction et la mort des cellules rétiniennes. La perte progressive des cellules photoréceptrices entraîne une perte de vision et, à terme, la cécité.

Des recherches antérieures menées par le laboratoire de Becerra ont révélé que, dans un modèle murin, la protéine naturelle PEDF peut aider les cellules rétiniennes à résister aux effets du stress cellulaire. Cependant, la protéine PEDF complète est trop volumineuse pour traverser les tissus externes de l’œil et atteindre la rétine, et la protéine complète a de multiples fonctions dans le tissu rétinien, ce qui la rend peu pratique comme traitement. Pour optimiser la capacité de la molécule à préserver les cellules rétiniennes et l’aider à atteindre le fond de l’œil, Becerra a développé une série de courts peptides dérivés d’une région de PEDF qui favorise la viabilité cellulaire. Ces petits peptides peuvent traverser les tissus oculaires pour se lier aux protéines réceptrices de PEDF à la surface de la rétine.

Dans cette nouvelle étude, dirigée par la première auteure Alexandra Bernardo-Colón, l’équipe de Becerra a créé deux formulations de gouttes ophtalmiques, chacune contenant un court peptide. Le premier peptide candidat, appelé «17-mer», contient 17 acides aminés présents dans la région active de PEDF. Un deuxième peptide, H105A, est similaire, mais se lie plus fortement au récepteur PEDF. Des peptides appliqués à des souris sous forme de gouttes sur la surface de l’œil ont été détectés en concentration élevée dans la rétine en 60 minutes, puis ont lentement diminué au cours des 24 à 48 heures suivantes. Aucun de ces peptides n’a entraîné de toxicité ni d’autres effets secondaires.

Administré une fois par jour à de jeunes souris atteintes d’une maladie de type rétinite pigmentaire, H105A a ralenti la dégénérescence des photorécepteurs et la perte de vision. Pour tester les gouttes, les chercheurs ont utilisé des souris spécialement sélectionnées qui perdent leurs photorécepteurs peu après la naissance. Une fois la perte cellulaire commencée, la majorité des photorécepteurs meurent en une semaine. Après avoir administré des gouttes ophtalmiques peptidiques pendant cette période d’une semaine, les souris ont conservé jusqu’à 75 % de leurs photorécepteurs et ont continué à présenter une forte réponse rétinienne à la lumière, tandis que celles ayant reçu un placebo avaient peu de photorécepteurs restants et une vision fonctionnelle limitée à la fin de la semaine.

« Pour la première fois, nous démontrons que des gouttes ophtalmiques contenant ces courts peptides peuvent pénétrer dans l’œil et avoir un effet thérapeutique sur la rétine », a déclaré Bernardo-Colón. « Les animaux ayant reçu le peptide H105A ont des rétines d’apparence nettement plus saine, sans effets secondaires négatifs. »

Diverses thérapies géniques spécifiques sont en cours de développement pour de nombreux types de rétinite pigmentaire, qui débutent généralement pendant l’enfance et progressent sur de nombreuses années. Ces gouttes ophtalmiques à base de peptides dérivés du PEDF pourraient jouer un rôle crucial dans la préservation des cellules en attendant que ces thérapies géniques soient disponibles en clinique.

Pour tester si les photorécepteurs préservés grâce au traitement par gouttes ophtalmiques sont suffisamment sains pour que la thérapie génique soit efficace, les collaborateurs Valeria Marigo, Ph. D. et Andrea Bighinati, Ph. D., de l’Université de Modène, en Italie, ont traité des souris par thérapie génique à la fin du traitement d’une semaine par gouttes ophtalmiques. La thérapie génique a permis de préserver la vision pendant au moins six mois supplémentaires.

Pour déterminer si les gouttes ophtalmiques pouvaient fonctionner chez l’homme – sans effectuer de tests directs sur l’homme –, les chercheurs ont collaboré avec Natalia Vergara, Ph. D., de l’Université du Colorado Anschutz, à Aurora, afin de tester les peptides dans un modèle de tissu rétinien humain de dégénérescence rétinienne. Cultivés en boîte à partir de cellules humaines, les tissus ressemblant à la rétine ont été exposés à des produits chimiques qui ont induit des niveaux élevés de stress cellulaire. Sans les peptides, les cellules du modèle tissulaire sont mortes rapidement, mais avec les peptides, les tissus rétiniens sont restés viables. Ces données sur les tissus humains constituent une première étape clé pour les essais sur l’homme des gouttes ophtalmiques.

La recherche a été financée par le programme de recherche intramuros du NEI. Des financements supplémentaires ont été fournis par la Prevention of Blindness Society, la Fondazione Telethon, la Fondation HEAL-ITALIA, le CellSight Development Fund et Research to Prevent Blindness.

Le NEI dirige les recherches du gouvernement fédéral sur le système visuel et les maladies oculaires. Il soutient des programmes de sciences fondamentales et cliniques visant à développer des traitements permettant de préserver la vue et à répondre aux besoins spécifiques des personnes malvoyantes. Français Pour plus d’informations, visitez https://www.nei.nih.gov.

À propos des National Institutes of Health (NIH) : Le NIH, l’agence nationale de recherche médicale, comprend 27 instituts et centres et fait partie du ministère américain de la Santé et des Services sociaux. Le NIH est la principale agence fédérale qui mène et soutient la recherche médicale fondamentale, clinique et translationnelle, et étudie les causes, les traitements et les remèdes des maladies courantes et rares. Pour plus d’informations sur le NIH et ses programmes, visitez www.nih.gov.

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