Des études sur les animaux montrent que le biothérapeutique vivant produit par des bactéries probiotiques saines pour l’intestin est sûr et réduit les complications du traitement.
Des chercheurs ont mis au point des bactéries probiotiques capables de synthétiser le précurseur de la dopamine, la L-DOPA, un puissant traitement de base de la maladie de Parkinson. Des tests précliniques montrent que cette nouvelle approche thérapeutique est non seulement sûre et bien tolérée, mais qu’elle élimine également les effets secondaires qui finissent par se développer lorsque la L-DOPA est prise par voie orale.
“Nous exploitons la capacité métabolique des microbes bénéfiques qui vivent dans l’intestin pour synthétiser une molécule qui constitue la stratégie thérapeutique de référence pour la maladie de Parkinson”, a déclaré Anumantha Kanthasamy, professeur et titulaire de la chaire Johnny Isakson, éminent chercheur de la Georgia Research Alliance à l’université de Géorgie (UGA) à Athènes, en Géorgie. “Cette technologie de bio-ingénierie microbienne de nouvelle génération est conçue pour que les patients atteints de la maladie de Parkinson puissent fabriquer leur propre L-DOPA avec les microbes de leur intestin.”
Piyush Padhi, doctorant dans le laboratoire de Kanthasamy, a présenté cette nouvelle recherche lors de la réunion annuelle de l’American Society for Pharmacology and Experimental Therapeutics au cours de la réunion Experimental Biology (EB) 2022, qui s’est tenue du 2 au 5 avril 2022 à Philadelphie.
Un probiotique a été conçu pour produire de manière endogène de la L-DOPA à partir de la tyrosine en utilisant des gènes recombinants de 4-hydrophénylacétate 3-monooxygénase et de FAD réductase. Le biothérapeutique vivant L-DOPA est pré-activé et administré par voie orale. Les tests de la nouvelle approche d’administration du médicament révèlent des niveaux plasmatiques de L-DOPA et des niveaux de dopamine cérébrale stables dans les modèles animaux précliniques. Crédit : Piyush Padhi, Université de Géorgie
Le remplacement de la dopamine sous forme de comprimés de lévodopa L-DOPA pris 3 à 4 fois par jour est utilisé pour traiter la maladie de Parkinson depuis plus de six décennies. Bien que le traitement réduise les symptômes de la maladie, des effets secondaires moteurs graves – appelés dyskinésie induite par la lévodopa – commencent à se développer après environ cinq ans d’utilisation. Cette complication est liée au fait que l’administration de la L-DOPA au cerveau n’est pas continue.
Pour relever ce défi, l’équipe de recherche de Kanthasamy a utilisé des techniques de biologie synthétique et de génie génétique récemment développées pour générer une bactérie probiotique sûre et tolérable qui peut synthétiser la L-DOPA à partir de la tyrosine produite par le corps.
“Après plusieurs itérations et l’amélioration de la technologie d’administration de médicaments basée sur le microbiome intestinal, nous avons développé une bactérie probiotique saine pour l’intestin qui peut produire des niveaux stables de L-DOPA d’une manière qui peut être hautement réglée pour délivrer la dose requise pour chaque patient”, a déclaré Padhi.
Idéalement, le traitement serait administré sous forme de pilule encapsulée à prendre une ou deux fois par jour. La dose peut être ajustée en pré-activant les cellules avec du rhamnose – un sucre simple qui permet à la bactérie de produire de la L-DOPA – ou en modifiant le nombre de cellules bactériennes délivrées dans une pilule.
Les tests de la nouvelle approche d’administration du médicament sur des modèles rongeurs et canins ont montré qu’elle permettait d’obtenir des niveaux constants de L-DOPA dans le sang plasma and steady brain dopamine levels without any unwanted fluctuation. The researchers also found that the live biotherapeutic improved motor, cognitive and mood-related tasks in a mouse model of Parkinson’s disease.
“We are hoping that our continuous, non-pulsatile microbial-based delivery method for L-DOPA limits the development and progression of levodopa-induced dyskinesia,” said Kanthasamy, who also directs UGA’s Center of Brain Science and Neurodegenerative Disease. “We are currently exploring using this approach to deliver treatments for other conditions such as Alzheimer’s disease and depression and are in process of initiating FDA approval for clinical testing of this novel gut microbiome therapeutic technology.”
Piyush Padhi will present this research from 10 a.m.–12 p.m., Sunday, April 3, in Exhibit/Poster Hall A-B, Pennsylvania Convention Center (Poster Board Number B182) (abstract) and 1:31–1:44 p.m., Monday, April 4, in Room 109 AB (abstract). This work will be featured in a virtual press conference from 11–11:45 a.m. EDT on Friday, April 1 (RSVP by Thursday, March 31). Contact the media team for more information or to obtain a free press pass to attend the meeting.
Meeting: Experimental Biology 2022
