Unité de recherche U556 Applications des ultrasons à la thérapie

Unité de recherche U556
Applications des ultrasons à la thérapie
Jean-Yves Chapelon, directeur
Utilisation des ultrasons pour favoriser la pénétration d’agents thérapeutiques dans l’œil
Lieu du stage et encadrant :
Cyril Lafon, [email protected], 04 72 68 19 20
INSERM U556, 151 Cours Albert Thomas, 69003 LYON
La dégénérescence maculaire liée à l’âge (DMLA) est une maladie oculaire caractérisée par une destruction progressive de la
portion centrale de la rétine (la macula) pouvant survenir chez les personnes de plus de 50 ans. Il s’agit d’une pathologie
fréquente, puisqu’elle constitue la première cause de cécité après l’âge de 50 ans dans les pays industrialisé (Ganley 1971).
Ainsi, la prévalence de la DMLA est d’environ 1 % des sujets âgés de 55 à 65 ans, de 8 % des sujets âgés de 65 à 75 ans, de
15 % des sujets âgés de 75 à 85 ans, et elle atteint plus de 30 % des sujets au-delà de 85 ans (Leibowitz 1980). La
physiopathologie de cette affection n’est pas encore parfaitement connue. Néanmoins, la forme la plus sévère de la DMLA, dite
DMLA exsudative, consiste en un développement d’un lacis de vaisseaux anormaux sous la rétine. En l’absence de traitement,
ces vaisseaux aboutissent à la formation de poches de liquides ou de sang sous la rétine, puis à la destruction progressive et
totale de la rétine centrale (Gass 1967). La formation de ces vaisseaux est liée à la sécrétion d’hormones pro-angiogéniques
(Frank 1997). Depuis peu de temps, des médicaments anti-angiogéniques (anticorps inhibant les hormones favorisant la
formation de vaisseaux anormaux) ont été développés et se sont avérés être des traitements très efficaces. Du fait de leur
nature biochimique (peptides de poids moléculaire élevé), ces nouvelles molécules traversent très difficilement la paroi de l’œil.
La seule voie d’administration possible est actuellement l’injection directe du produit à l’intérieur de l’œil à l’aide d’une aiguille
(Abrahám-Marin 2007). Cette voie d’abord nécessite l’installation des patients dans un bloc opératoire et l’anesthésie de l’œil, et
expose à toutes les complications d’une chirurgie oculaire (douleurs, infection de l’œil, hémorragie,…) et ne peut, de ce fait, pas
être considérée comme étant satisfaisante (Moshfeghi 2003, Westfall 2005). Certaines études ont montré que les ultrasons
pouvaient être utilisés pour favoriser la pénétration trans-cornéenne ou trans-sclérale de molécules de tailles relativement
importantes (Zderic 2004a et b). A partir des transducteurs que nous avons développés pour le traitement du glaucome et dont
les caractéristiques, notamment en termes de géométrie, sont adaptées à l’œil, nous souhaiterions concevoir et évaluer un
dispositif permettant la pénétration des molécules destinées au traitement de la DMLA et évitant le recours à un geste
chirurgical invasif.
De façon très similaire, les ultrasons pourraient être utilisés pour aider au traitement des infections oculaires. L’infection de la
totalité de l’œil, appelée endophtalmie, est une complication gravissime et possible après toutes les interventions chirurgicales
réalisées sur le globe oculaire (Kresloff 1998). La plupart des endophtalmies sont liées au passage de bactéries par l’incision
chirurgicale, puis au développement de celles-ci à l’intérieur de l’œil (Speaker 1991). La fréquence des endophtalmies est
d’environ 1 à 5 cas après 1000 opérations de l’œil. Néanmoins, du fait du nombre très élevé des chirurgies ophtalmologiques
réalisées chaque année dans les pays industrialisés (par exemple 600 000 interventions de la cataracte par an en France), les
endophtalmies ne sont pas des pathologies rares et entraînent un coût élevé, aussi bien pour le patient en terme de perte de
vue et d’autonomie, que pour la société du fait de la complexité de la prise en charge (West 2005, Miller 2005). La difficulté de
traitement des endophtalmies réside en l’absence d’antibiotiques pénétrant spontanément à l’intérieur de l’œil. De ce fait, le
traitement actuel consiste à réaliser des injections répétées d’antibiotiques à l’intérieur de l’œil (Aiello 2004). Ces injections
sont compliquées à réaliser, douloureuses, et ne sont pas parfaitement efficaces (Jager 2004, Yoshizumi 1999). Nous
souhaiterions donc étudier la possibilité d’utiliser des ultrasons pour favoriser le passage trans-cornéen ou trans-scléral
d’antibiotiques, de façon à permettre un passage facilité d’antibiotiques déposés à la surface de l’œil vers l’intérieur de l’œil.
D’autres indications pourront être explorées, comme les allergies ou le glaucome.
La première étape de la thèse consistera à vérifier avec les dispositifs existants les possibilités de perméabiliser des
membranes synthétiques, des sclères ou des tissus équivalents in vitro. Les mécanismes de la sonoporation seront ensuite
étudiés puis favorisés par la réalisation et l’utilisation d’un dispositif dédié. Des essais in vivo concluront ce travail de thèse.
Ces travaux se feront dans le cadre de la collaboration avec la société EyeTechCare (Rillieux-La-Pape) et le département
d’ophtalmologie de l’Hôpital Edouard Herriot de Lyon. L’étudiant en thèse bénéficiera d’une convention CIFRE avec la société
EyeTechCare.
Compétences requises : Instrumentation scientifique, électronique, acoustique médicale, traitement du signal
Début de la thèse : Septembre 2010
République française
Inserm – Unité de recherche U556
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