Un traitement inhalable par nanoparticules contre la tuberculose montre un potentiel pour alléger la charge thérapeutique

Les chercheurs ont mis au point une nouvelle forme inhalable de traitement de la tuberculose qui pourrait réduire de manière significative la charge des thérapies actuelles. L’étude décrit le développement d’un système de nanoparticules inhalables, immunomodulatrices et biocompatibles, encapsulant rifampin, l’un des médicaments les plus importants contre la tuberculose.

Le traitement dure de nombreux mois et associe plusieurs médicaments susceptibles d’entraîner des effets indésirables graves. Pour cette raison, de nombreux patients peinent à aller au bout du traitement, ce qui conduit à des échecs thérapeutiques et à l’émergence de tuberculoses résistantes aux médicaments. La rifampin est efficace, mais présente deux inconvénients majeurs lorsqu’elle est prise par voie orale : elle peut endommager le foie et une quantité insuffisante du médicament atteint les poumons, où vivent les bactéries responsables de la tuberculose.

Les chercheurs ont développé une nouvelle méthode pour administrer la rifampin directement aux poumons par inhalation plutôt que sous forme de comprimés, en conditionnant le médicament dans des nanoparticules conçues pour être inhalées. Les nanoparticules possèdent un cœur biodégradable qui renferme la rifampin, un revêtement externe qui favorise leur adhérence aux macrophages et une molécule naturelle en surface qui améliore à la fois la capture par les cellules immunitaires et l’activité immunitaire.

Ces particules sont spécialement conçues pour aller directement dans les poumons et être internalisées par des cellules immunitaires pulmonaires appelées macrophages, là où les bactéries de la tuberculose se cachent. Elles sont conçues pour libérer lentement la rifampin au fil du temps, stimuler le système immunitaire afin de mieux combattre la tuberculose et réduire l’exposition du reste de l’organisme au médicament, diminuant ainsi les effets indésirables. Comme le médicament reste plus longtemps dans les poumons avec cette modalité d’administration, le traitement pourrait n’être nécessaire qu’une fois par semaine au lieu de tous les jours.

Les chercheurs ont utilisé deux modèles murins différents de tuberculose — l’un reflétant une infection pulmonaire tuberculeuse générale, et un second, plus sévère, qui reproduit étroitement les lésions pulmonaires de la tuberculose humaine et est plus difficile à traiter — afin d’évaluer si des nanoparticules inhalées administrées une fois par semaine fonctionnent aussi bien, voire mieux, que la rifampin orale quotidienne pour réduire Mycobacterium tuberculosis.

L’étude a montré que le traitement par nanoparticules inhalées délivrait la rifampin beaucoup plus efficacement aux poumons. Par rapport à la prise quotidienne de rifampin par voie orale, les nanoparticules inhalées ont maintenu des niveaux plus élevés du médicament dans les poumons pendant bien plus longtemps — jusqu’à une semaine après une dose unique.

Toutes les études impliquant Mycobacterium tuberculosis ont été menées dans une installation certifiée de niveau de biosécurité 3 (BSL-3), l’environnement de laboratoire standard requis pour la recherche sur la tuberculose à l’échelle nationale. Ces installations fonctionnent selon des réglementations fédérales, étatiques et institutionnelles établies et comprennent un accès contrôlé, une ventilation spécialisée, la stérilisation et d’autres procédures de sécurité validées.

Réduire la fréquence des traitements pourrait améliorer l’adhésion, diminuer les effets indésirables et rendre la prise en charge de la tuberculose plus accessible dans le monde. La prochaine phase de cette recherche se concentrera sur la manière dont la nanoparticule peut être intégrée à d’autres antibiotiques standards contre la tuberculose afin de soutenir la thérapie combinée, pierre angulaire du traitement de la tuberculose.

La rifampin n’est pas seulement un médicament contre la tuberculose ; c’est aussi un traitement clé d’autres infections pulmonaires graves causées par des mycobactéries non tuberculeuses, telles que Mycobacterium kansasii et Mycobacterium xenopi, de plus en plus reconnues aux États-Unis. Ces infections touchent souvent des personnes atteintes de maladie pulmonaire chronique et peuvent être difficiles à traiter.

L’une des principales limites de la rifampin est que, prise par voie orale, elle active fortement les enzymes hépatiques, ce qui réduit l’efficacité d’autres antibiotiques importants, comme l’azithromycin et le clarithromycin, qui constituent des piliers du traitement de la maladie pulmonaire à Mycobacterium avium/intracellulare complex (MAC). En raison de cette interaction, la rifampin est souvent évitée, même lorsqu’elle pourrait autrement être utile. En délivrant la rifampin directement aux poumons plutôt qu’à l’ensemble de l’organisme, cette approche pourrait permettre d’obtenir des concentrations élevées du médicament dans les poumons tout en minimisant l’exposition systémique.

Les résultats de l’étude ont été publiés dans la revue Antimicrobial Agents and Chemotherapy.