136 B IOLOGIE CELLULAIRE
P ERSPECTIVE BIOMÉDICALE
Lorsque des médicaments, qui sont souvent des
substances nocives pour les cellules saines de
notre organisme, sont injectés dans la circulation
sanguine, ils sont dilués, absorbés par les cellules
malades mais aussi par les saines, parfois dégradés
et excrétés. Finalement, une faible quantité de substance active atteint sa cible ; il est donc nécessaire
d’injecter des quantités importantes de médicament pour obtenir un effet thérapeutique, avec un
risque d’intoxication et d’effets secondaires majeurs.
Les liposomes unilamellaires permettent d’intégrer
(dans leur lumière) des médicaments hydrosolubles, lorsque ces derniers sont dissous dans le
tampon qui a servi à leur fabrication. De même,
des substances liposolubles peuvent se trouver
incorporées dans leurs membranes (cas des liposomes multilamellaires). Les médicaments ainsi
administrés sont donc isolés du sang, ne sont pas
dilués, et s’ils atteignent les cellules malades, ils y
seront délivrés en concentration élevée. Le ciblage
spécifique des liposomes vers les cellules malades
est donc une question capitale. De nombreuses
expériences ont déjà montré la faible toxicité et la
grande efficacité de ces traitements.
Les possibilités d’interaction des liposomes avec
les cellules sont multiples. Il peut s’agir d’une
adsorption sur la membrane plasmique, ce qui tend
à favoriser la diffusion du composé stocké vers la
cellule, par simple rapproche-ment. Si la fusion du
liposome avec la membrane cellulaire a lieu, celleci conduit direc-tement au déversement de son
contenu dans le cytoplasme. On peut aussi envisager une endocytose des liposomes, suivie de leur
dégra-dation dans les lysosomes et de la libération
éventuelle des molécules dans le cytosol.
Après injection, on observe en fait que la majorité
des liposomes circulants est rapidement phagocytée par les macrophages présents dans le système
réticulo-endothélial (ganglions lymphatiques, foie,
rate, poumons), ce qui peut évidemment les empêcher d’atteindre leur cible.
En revanche, lorsque ce sont ces mêmes cellules
qui font l’objet d’une infection bactérienne ou
parasitaire, les liposomes constituent des outils
très performants. Les doses d’antibiotiques permettant de lutter efficacement contre la brucellose,
la listériose ou la salmonellose sont divisées par
un facteur 100, quand on les administre via des
liposomes. Il en va de même pour combattre la
leishmaniose (une maladie parasitaire très répandue).
D’autres affections ont été soignées avec succès
grâce à des médicaments encapsulés : la pyélonéphrite (une maladie infectieuse des reins), des
mycoses graves, fréquentes chez les sujets immunodéprimés (cas de SIDA, cancers soignés par
chimiothérapie), ainsi que certaines tumeurs
solides ou des leucémies. L’usage des liposomes
comme vecteurs d’ADN pour soigner les maladies
génétiques suscite enfin de nombreux espoirs.
Un exemple bien connu est celui du traitement de
la mucoviscidose. Le gène normal codant la protéine CFTR (un canal chlore ; voir l’encart sur ce
sujet) est inclus dans des liposomes qui sont délivrés au patient grâce à un aérosol. La membrane
des liposomes fusionne avec celle des cellules épithéliales des voies respiratoires supérieures ; le
gène normal peut alors corriger temporairement la
déficience génétique de la cellule. En raison de leur
moins grande capacité à provoquer une réponse
immunitaire à la suite de traitements répétés, les
liposomes représentent un grand avantage sur la
technique utilisant les adénovirus comme vecteurs
d’ADN. Leur efficacité reste cependant inférieure,
car la quantité d’ADN transférée aux cellules est
bien moindre qu’avec les virus.
Les voies d’approche actuelles du ciblage des liposomes se dirigent vers leur association à des protéines membranaires, telles que : anticorps,
glycoprotéines, hormones ou facteurs de croissance,
qui seraient reconnus par des récepteurs de surface
spécifiques des cellules visées par le traitement.
L’utilisation thérapeutique des liposomes
P ERSPECTIVE BIOMÉDICALE
Lorsque des médicaments, qui sont souvent des
substances nocives pour les cellules saines de
notre organisme, sont injectés dans la circulation
sanguine, ils sont dilués, absorbés par les cellules
malades mais aussi par les saines, parfois dégradés
et excrétés. Finalement, une faible quantité de substance active atteint sa cible ; il est donc nécessaire
d’injecter des quantités importantes de médicament pour obtenir un effet thérapeutique, avec un
risque d’intoxication et d’effets secondaires majeurs.
Les liposomes unilamellaires permettent d’intégrer
(dans leur lumière) des médicaments hydrosolubles, lorsque ces derniers sont dissous dans le
tampon qui a servi à leur fabrication. De même,
des substances liposolubles peuvent se trouver
incorporées dans leurs membranes (cas des liposomes multilamellaires). Les médicaments ainsi
administrés sont donc isolés du sang, ne sont pas
dilués, et s’ils atteignent les cellules malades, ils y
seront délivrés en concentration élevée. Le ciblage
spécifique des liposomes vers les cellules malades
est donc une question capitale. De nombreuses
expériences ont déjà montré la faible toxicité et la
grande efficacité de ces traitements.
Les possibilités d’interaction des liposomes avec
les cellules sont multiples. Il peut s’agir d’une
adsorption sur la membrane plasmique, ce qui tend
à favoriser la diffusion du composé stocké vers la
cellule, par simple rapproche-ment. Si la fusion du
liposome avec la membrane cellulaire a lieu, celleci conduit direc-tement au déversement de son
contenu dans le cytoplasme. On peut aussi envisager une endocytose des liposomes, suivie de leur
dégra-dation dans les lysosomes et de la libération
éventuelle des molécules dans le cytosol.
Après injection, on observe en fait que la majorité
des liposomes circulants est rapidement phagocytée par les macrophages présents dans le système
réticulo-endothélial (ganglions lymphatiques, foie,
rate, poumons), ce qui peut évidemment les empêcher d’atteindre leur cible.
En revanche, lorsque ce sont ces mêmes cellules
qui font l’objet d’une infection bactérienne ou
parasitaire, les liposomes constituent des outils
très performants. Les doses d’antibiotiques permettant de lutter efficacement contre la brucellose,
la listériose ou la salmonellose sont divisées par
un facteur 100, quand on les administre via des
liposomes. Il en va de même pour combattre la
leishmaniose (une maladie parasitaire très répandue).
D’autres affections ont été soignées avec succès
grâce à des médicaments encapsulés : la pyélonéphrite (une maladie infectieuse des reins), des
mycoses graves, fréquentes chez les sujets immunodéprimés (cas de SIDA, cancers soignés par
chimiothérapie), ainsi que certaines tumeurs
solides ou des leucémies. L’usage des liposomes
comme vecteurs d’ADN pour soigner les maladies
génétiques suscite enfin de nombreux espoirs.
Un exemple bien connu est celui du traitement de
la mucoviscidose. Le gène normal codant la protéine CFTR (un canal chlore ; voir l’encart sur ce
sujet) est inclus dans des liposomes qui sont délivrés au patient grâce à un aérosol. La membrane
des liposomes fusionne avec celle des cellules épithéliales des voies respiratoires supérieures ; le
gène normal peut alors corriger temporairement la
déficience génétique de la cellule. En raison de leur
moins grande capacité à provoquer une réponse
immunitaire à la suite de traitements répétés, les
liposomes représentent un grand avantage sur la
technique utilisant les adénovirus comme vecteurs
d’ADN. Leur efficacité reste cependant inférieure,
car la quantité d’ADN transférée aux cellules est
bien moindre qu’avec les virus.
Les voies d’approche actuelles du ciblage des liposomes se dirigent vers leur association à des protéines membranaires, telles que : anticorps,
glycoprotéines, hormones ou facteurs de croissance,
qui seraient reconnus par des récepteurs de surface
spécifiques des cellules visées par le traitement.
L’utilisation thérapeutique des liposomes