Développement de nouveaux vecteurs protéiniques pour le transport physiologique d’agents thérapeutiques vers le système nerveux central

New protein vectors for physiological transfer of therapeutic agents to the central nervous system

Cydweli Consultants Inc., 201 chemin du Golf, Suite 702 Verdun, H3E1Z4 Québec, Canada

Auteur correspondant : Reinhard Gabathuler, rgaba@videotron.ca

Reçu : 16 Janvier 2012

Résumé

Le système nerveux central (SNC) est un sanctuaire protégé par des barrières, dont la barrière hémato-encéphalique (BHE). L’existence de la BHE est liée à la nature spécifique des cellules endothéliales des capillaires cérébraux qui permettent l’accès au cerveau des éléments nutritifs nécessaires à la fonction et à la survie des cellules cérébrales. Mais ces propriétés entraînent l’impossibilité pour des composés thérapeutiques petits et grands d’atteindre le cerveau à des concentrations thérapeutiques. Diverses stratégies ont été envisagées afin d’augmenter la quantité et la concentration de ces composés dans le parenchyme cérébral. Le développement de nouvelles technologies associées à de nouveaux vecteurs peptidiques a pour but de faciliter le transport de composés actifs à travers la BHE pour atteindre des concentrations thérapeutiques dans le cerveau et traiter des maladies du SNC comme le cancer ou les maladies neurodégénératives. Dans cet article, le développement de nouveaux vecteurs peptidiques permettant le ciblage de médicaments au cerveau à l’aide d’approches physiologiques sera abordé. À côté de la technologie de plateforme Angiopep qui est en développement chez Angiochem Inc., actuellement la plus avancée car au stade des essais cliniques humains, la technologie développée par biOasis Technologies Inc., Transcend, utilisant la mélanotransferrine (MTf) pour le transport de produits biologiques, tels que des enzymes lysosomales et des anticorps, ainsi que d’autres technologies seront discutées.

Abstract

The central nervous system is a sanctuary protected by barriers, among which the blood-brain barrier (BBB). The BBB is formed by the specific nature of the endothelial cells of the brain capillaries, that allow brain access only to nutrients necessary for brain cell survival and function. These properties of the BBB result in the incapacity of therapeutic compounds, both small and large, to reach the brain at therapeutic concentrations. Various strategies are now being developed to enhance the amount and concentration of these compounds in the brain parenchyma. The development of new technologies such as peptide vectors will achieve the delivery of active agents in therapeutic concentration across the BBB to treat brain diseases such as cancer or neurodegenerative disorders. In this paper, design of new active peptides and the development of new protein, peptide, vectors for drug brain delivery using physiological approaches will be addressed. In addition to the Angiopep platform technology which is in development at Angiochem Inc. and is to date the most advanced in human clinical trials, the new Transcend technology using a protein melanotransferrin for the transport of biologics such as lysosomal enzymes and antibodies will be discussed.