Les vésicules extracellulaires (VE) sont des structures vésiculaires membranaires (40-100 nm) libérées par les cellules. Grâce à leur faible immunogénicité, leur biodégradabilité, leur faible toxicité et leur capacité à traverser la barrière hémato-encéphalique, les VE sont devenues des vecteurs prometteurs de médicaments dans les domaines de l'immunothérapie, de la médecine régénérative, etc., et se sont imposées comme un vecteur pour de nouveaux systèmes d'administration de médicaments.
L'ARN circulaire DYM (circDYM) est dérivé des exons 4, 5 et 6 du gène DYM. Il peut agir comme une « éponge » pour le miARN 9, l'adsorbant et l'inhibant, jouant ainsi un rôle régulateur. En 2018, l'équipe de recherche dirigée par Yao Honghong du Département de pharmacologie de la Faculté de médecine de l'Université du Sud-Est a découvert que la surexpression de circDYM dans la région hippocampique pouvait inhiber l'activité du miRNA 9, réduisant ainsi l'activation des cellules microgliales et atténuant les comportements de type dépressif.
Le 13 janvier 2022, sur la base des résultats de recherche mentionnés ci-dessus, l'équipe de recherche dirigée par Yao Honghong a construit des vésicules extracellulaires ciblant le système nerveux central et encapsulant le circDYM (RVG-circDYM-EV), ce qui a permis de soulager efficacement les troubles du comportement de type dépressif causés par le stress chronique. Ils ont réussi à transformer l'ARN circulaire en un médicament à base d'acide nucléique.
En 2011, une nouvelle méthode d'administration ciblée d'ARNsi par exosomes a été développée. La protéine membranaire de surface des exosomes, lamp2b, a été modifiée et fusionnée avec la glycoprotéine du virus de la rage (RVG) spécifique des neurones pour former des exosomes avec la protéine de fusion RVG-lamp2b. Par électroporation, l'ARN interférent exogène à chaîne courte a pu pénétrer dans les exosomes. Le RVG à la surface des exosomes se lie au récepteur de l'acétylcholine pour libérer spécifiquement l'ARN interférent à chaîne courte dans les neurones, diminuant ainsi significativement l'expression de BACE1, une protéine liée à la maladie d'Alzheimer.
Par une méthode similaire, les chercheurs ont construit le système RVG-circDYM-EVs. En utilisant des exosomes comme vecteurs, ils ont obtenu la surexpression de circDYM en ciblant le récepteur nicotinique de l'acétylcholine (Figure 1). Deux heures après l'injection de 200 μAprès l'ajout de RVG-circDYM-EV, ce système exosomal a commencé à s'enrichir dans le foie, les reins, le cœur, la rate, le cerveau et d'autres parties des souris (figure 2). Parmi ces dernières, le foie présentait l'enrichissement et l'expression les plus élevés. Au fil du temps, la teneur en exosomes a progressivement diminué.
De plus, les exosomes RVG-circDYM-EV peuvent être spécifiquement exprimés sur la microglie, les neurones et les astrocytes de la région hippocampique. Cela indique que les exosomes surexprimant circDYM ciblant le récepteur nicotinique de l'acétylcholine peuvent traverser la barrière hémato-encéphalique et pénétrer dans le cerveau de la souris, et sont répartis uniformément.
Des expériences cellulaires in vitro ont révélé que les RVG - circDYM - EVs pouvaient réduire l'activation de la microglie induite par le lipopolysaccharide : les expressions de iNOS, IL - 6, IL - 1β et MCP-1 ont diminué. Par la suite, après injection dans la veine caudale de 100, 200, 300 et 400 μg de RVG - circDYM - EVs à des souris présentant un comportement de type dépression causé par un stress chronique, les 200, 300 et 400 μLes groupes de dose g pourraient améliorer de manière significative le comportement de type dépressif des souris (Figure 3).
Afin d'explorer plus en détail le mécanisme moléculaire par lequel les RVG-circDYM-EV régulent l'activité de la microglie, les chercheurs ont découvert, grâce au séquençage d'une seule cellule, que le facteur de transcription TATA-box binding protein-associated factor 1 (TAF1) pouvait réguler plus de 10 gènes différentiellement exprimés et interagir avec circDYM, en se localisant dans le cytoplasme de la microglie. Des expériences in vitro ont montré que la surexpression de TAF1 favorisait l'expression de Trpm6 et Cyp39a1, et que la surexpression de circDYM pouvait inhiber cet effet promoteur.
Le lipopolysaccharide pourrait favoriser la liaison de TAF1 aux promoteurs de Trpm6 et Cyp39a1, et l'inactivation de Trpm6 ou de Cyp39a1 pourrait bloquer l'augmentation des taux d'iNOS induite par le lipopolysaccharide. Ces expériences moléculaires ont indiqué que circDYM pouvait réguler directement l'activation de la microglie par TAF1.
Le stress chronique pourrait entraîner une diminution de l'expression des protéines des jonctions serrées dans la région hippocampique, une augmentation de la perméabilité de la barrière hémato-encéphalique et, à terme, l'infiltration de cellules immunitaires périphériques telles que les lymphocytes T CD4+, les lymphocytes T CD8+ et les lymphocytes B B220+ dans le parenchyme cérébral. Le traitement par RVG-circDYM-EVs pourrait partiellement réparer la barrière hémato-encéphalique et réduire l'infiltration de cellules immunitaires périphériques.
Il est rapporté que les RVG - circDYM - EV développés dans cet article ont fait l'objet d'une demande de brevet le 13 février 2020. Le nom de la demande est : Exosomes avec surexpression ciblée du récepteur nicotinique de l'acétylcholine de circDYM et leurs méthodes de préparation et applications.
Français 
