VECT-PI

Les nanoparticules lipidiques ou LNPs ont permis la mise sur le marché de l’ARNm comme médicament en 2020 dans le contexte de la COVID-19. Cette avancée spectaculaire ne doit pas cacher le fait que moins de 5% de l’ARNm est libéré dans les cellules ce qui implique de surdoser ARNm et LNPs, provoquant potentiellement des effets non désirés. Par ailleurs, les lipides commerciaux actuels ne sont accessibles qu’à des prix exorbitants.
Le project VECT-PI propose de concevoir de nouveaux lipides pour délivrer plus efficacement l’ARNm. Les enjeux sont d’obtenir des lipides bien tolérés par l’organisme et qu’il soit possible de les produire à bas coût. Les impacts attendus sont un élargissement des applications médicales potentielles et une plus grande souveraineté pour la France.
Le travail est décomposé en 6 grands axes :
1. Concevoir et développer des lipides novateurs pour optimiser la complexation et la libération de l’ARNm
2. Créer une série de formulations produites par microfluidique assistée par une approche computationnelle et automatisée.
3. Élaborer de nouvelles méthodes physico-chimiques pour générer des données quantitatives sur l’association et la dissociation des LNP/ARNm
4. Mesurer efficacement la libération endosomale in cellulo à l’aide de techniques spectroscopiques avancées.
5. Déterminer la biodistribution et le profil pro-inflammatoire ou tolérogène des formulations pour orienter leurs applications thérapeutiques ultérieures.
6. Evaluer les lipides dans des pathologies pertinentes (cancer/psoriasis) au regard de leur profil Th1/Th2 déterminé dans l’étape 5.

Les vaccins contre la COVID-19 ont montré le potentiel de l’ARN messager, ou ARNm, comme nouvel outil pour prévenir et traiter certaines maladies. Pour faire parvenir l’ARNm jusqu’aux cellules, les chercheurs utilisent notamment des nanoparticules lipidiques, de minuscules structures constituées de lipides qui l’entourent et le protègent.

Cependant, les systèmes actuels présentent encore plusieurs limites : une grande partie de l’ARNm reste enfermée dans les cellules sans pouvoir agir et quantités utilisées peuvent entrainer des effets indésirables. De plus, certains composants de ces nanoparticules peuvent provoquer une réaction inflammatoire et les lipides nécessaires à leur fabrication restent difficiles et coûteux à produire.

Le projet VECT-PI vise donc à développer de nouveaux lipides capables de mieux protéger l’ARNm et de favoriser sa libération à l’intérieur des cellules. Les chercheurs souhaitent également comprendre précisément comment ces nanoparticules se comportent dans les cellules et comment elles sont distribuées dans l’organisme.

Une partie du projet reposera sur l’automatisation et l’utilisation de modèles informatiques pour tester rapidement de nombreuses formulations et identifier les plus efficaces et les mieux tolérées. Les nouvelles formulations seront ensuite étudiées dans différents contextes, notamment pour le traitement de cancers et de maladies inflammatoires chroniques comme le psoriasis. L’objectif est de mieux adapter les nanoparticules aux besoins de chaque application thérapeutique, tout en limitant leurs effets indésirables.

Pour mener ce projet, le consortium réunit des compétences complémentaires en mathématiques, informatique, chimie, physique et biologie, en lien avec une plateforme française spécialisée dans la production d’ARNm. Cette collaboration, associée à l’expertise de partenaires académiques et industriels, vise à accélérer le développement de nouvelles solutions de transport de l’ARNm et leur future utilisation en médecine.