Maladies pulmonaires inflammatoires : développer des médicaments capables de traverser le mucus pulmonaire

Les maladies pulmonaires inflammatoires représentent une famille de pathologies chroniques très large regroupant aussi bien l’asthme, la bronchopneumopathie chronique obstructive et la fibrose pulmonaire. Toutes se caractérisent par une difficulté à respirer et une toux chronique, des symptômes qui peuvent avoir de sévères conséquences sur la santé en général. On estime qu’elles ont été à l’origine de 4 millions de morts dans le monde en 2019, et ce chiffre risque d’augmenter dans les années à venir. En effet, la pollution de l’air (extérieur et intérieur) et certains effets du changement climatique (saison du pollen plus longue, fumées des incendies…) vont accroitre leur survenue et augmenter leur sévérité chez les personnes touchées.

Pour le moment, il n’existe pas de traitements curatifs de ces pathologies : leurs effets permettent seulement de ralentir la progression de ces maladies et de diminuer leurs symptômes. Les chercheurs, à l’instar de Marine Le Goas, souhaitent améliorer les thérapies actuelles pour augmenter leur efficacité.

Les médicaments actuels voient leur action limitée par un mécanisme d’élimination mis en place dans les poumons. Un gel visqueux et collant est sécrété en surface des bronches, le mucus, dont le rôle est de capturer les particules et pathogènes qui entrent en contact avec lui. Ce mucus est par la suite évacué par des petits cils à la surface des cellules bronchiques qui fonctionnent comme un « tapis roulant » : par un mouvement régulier, ils entrainent le mucus vers l’extérieur, emmenant avec lui les particules captées. Ce phénomène, appelé clairance mucociliaire, permet de protéger le poumon contre la pollution, la fumée de cigarette ou encore les infections virales et bactériennes, mais elle limite aussi l’efficacité des médicaments : le mucus constitue une véritable barrière qui empêche les molécules thérapeutiques d’atteindre les cellules bronchiques.

Le projet mené par Marine Le Goas vise à mettre au point une méthode pour reproduire en laboratoire cette clairance mucociliaire, afin de tester les nouveaux médicaments et vérifier qu’ils réussiront à atteindre les bronches. Pour cela, les chercheurs s’appuient sur une technologie particulière : une puce microfluidique. D’une taille d’environ 1 cm, ce système est composé d’un petit canal dont une région est recouverte de micro-piliers magnétiques qui peuvent battre comme les cils des bronches lorsqu’on les stimule avec un aimant. En déposant du mucus dans ce canal et en faisant battre les piliers, les chercheurs peuvent reproduire la clairance mucociliaire. Leur objectif est d’étudier grâce à cette puce la capacité des médicaments à traverser le mucus en mouvement afin de choisir ceux qui sont les plus efficaces pour contourner cette barrière naturelle.

Ce projet devrait apporter des éléments utiles au développement de médicaments contre les maladies pulmonaires inflammatoires.