La barrière hémato-encéphalique, un obstacle important au traitement du glioblastome

La barrière hémato-encéphalique (BHE) est une couche de cellules qui enveloppe les vaisseaux sanguins qui irriguent le cerveau. Cette barrière empêche les toxines du sang de pénétrer dans le cerveau, et régule le transfert des nutriments et de l’oxygène entre le sang et le cerveau. Toutefois, dans le contexte du glioblastome, cette barrière empêche également la pénétration des agents de chimiothérapies utilisés pour traiter la tumeur.

Le traitement standard du glioblastome repose sur le Témozolomide, dont les propriétés chimiques et physiques lui permettent de passer la BHE et d’atteindre la tumeur. Toutefois, une meilleure connaissance des facteurs impliqués dans le passage des agents thérapeutiques est nécessaire pour augmenter la diversité des molécules thérapeutiques qui pourraient être utilisées pour traiter le glioblastome.

Une famille de protéine nommée ABC est impliquée dans le transport des molécules au niveau de la BHE.  Plus précisément, trois protéines de cette famille (ABCB1, ABCC1 et ABCG2) sont capables d’exclure les molécules thérapeutiques du cerveau et de la tumeur. Ces protéines sont donc en partie responsables de la résistance de ce cancer aux traitements. Les stratégies utilisées pour s’affranchir de cet obstacle incluent (figure 1) : A) l’utilisation de nanoparticules (nanocarrier), afin de camoufler les agents thérapeutiques et leur permettre pénétrer dans les cellules du cerveau. B) les inhibiteurs (inhibitors) des protéines ABC, afin de bloquer leur rôle excréteur.

Cette voie est testée dans le cadre de plusieurs études cliniques dans le glioblastome. C) les molécules liées à des anticorps (Antibody Drug Conjugates), qui se fixent à des protéines retrouvées spécifiquement sur les cellules tumorales et se servent de ces protéines pour entrer dans la tumeur. Par exemple, en 2017, une étude clinique a montré l’efficacité du depatuxizumab mafodotin (ABT-414), une toxine liée à un anticorps permettant de se lier spécifiquement à la protéine EGFR retrouvée en grande quantité dans certains glioblastome. Enfin, D) l’ouverture de la BHE au moyen d’ultrasons (voir article du 19 février 2020) est présentement en cours d’évaluation chez les patients.

Cette approche permet de s’affranchir complètement de l’action bloquante et excrétoire de la BHE. Les premières données montrent que cette approche est bien tolérée chez les patients. L’utilisation des ultrasons pour augmenter la pénétration d’une grande diversité de composés thérapeutiques est présentement en cours d’évaluation dans notre laboratoire et chez des collaborateurs. Cette technologie permettrait d’augmenter le choix de médicaments pouvant être utilisés pour traiter les patients atteints de glioblastome.

Fig 1 : La barrière hémato-encéphalique, un obstacle important au traitement du glioblastome