Une approche transpupillaire pour le réticulage de la sclère de cobaye avec WST11 et lumière proche infrarouge

Pourquoi cette recherche en ophtalmologie compte

De plus en plus d’enfants et d’adultes dans le monde deviennent myopes, ce qui augmente le risque de maladies oculaires graves et même de cécité plus tard dans la vie. Une des raisons de l’aggravation de la myopie est que la tunique externe blanche de l’œil, la sclère, s’étire et s’affaiblit progressivement, permettant à l’œil de s’allonger excessivement. Cette étude explore une nouvelle approche, mince comme une aiguille et basée sur la lumière, pour raidir et renforcer la sclère depuis l’extérieur, offrant potentiellement une façon future de ralentir ou prévenir l’allongement dangereux de l’œil sans chirurgie majeure.

Une nouvelle façon de renforcer la paroi oculaire

Les méthodes existantes pour renforcer la sclère présentent des inconvénients importants. Les techniques photomédicales antérieures utilisaient la lumière ultraviolette et la riboflavine pour créer des liaisons supplémentaires dans le collagène, la principale protéine structurale de la paroi oculaire. Bien que ces méthodes puissent rigidifier les tissus, les UV ne pénètrent pas profondément et peuvent endommager la rétine délicate à moins que les chirurgiens n’exposent chirurgicalement la sclère depuis l’extérieur. Des agents chimiques injectés autour de l’œil peuvent aussi réticuler le collagène mais tendent à se diffuser au-delà de la zone cible et peuvent provoquer une pression intraoculaire élevée, une inflammation ou des lésions rétiniennes. Les chercheurs ont testé à la place un médicament appelé WST11, mélangé à un polymère sucré épaississant nommé dextran, et l’ont activé par lumière proche infrarouge (NIR) à une longueur d’onde (753 nm) qui peut traverser en toute sécurité la pupille et atteindre l’arrière de l’œil.

Maintenir le traitement là où il est nécessaire

La première étape a été de s’assurer que le médicament restait principalement dans la sclère et ne s’infiltrait pas dans des couches plus profondes et sensibles comme la rétine. À l’aide d’yeux de cobayes, un modèle bien établi de la myopie humaine, l’équipe a trempé l’arrière de l’œil dans des solutions de WST11 contenant différentes quantités de dextran. Au microscope à fluorescence, ils ont observé jusqu’où le médicament, qui émet une fluorescence violette, se propageait. Un faible taux de dextran permettait au WST11 de traverser la sclère et d’atteindre la choroïde riche en vaisseaux sanguins, tandis qu’un dextran plus élevé rendait la solution plus visqueuse et ralentissait nettement le mouvement du médicament. À 10 % de dextran et après 30 minutes d’exposition, la majeure partie du médicament restait dans la moitié externe de la sclère. Une modélisation informatique de la diffusion a confirmé que ces conditions maintiendraient moins de 1 % de la concentration maximale du médicament à la frontière avec la choroïde pendant ce laps de temps, si bien que cette formulation a été choisie pour des tests supplémentaires.

Évaluer le renforcement de la sclère

Pour déterminer la dose lumineuse optimale, les chercheurs ont ensuite illuminé des échantillons scléraux traités avec différentes puissances et durées de NIR et ont mesuré la facilité avec laquelle le tissu se contractait lorsqu’il était chauffé doucement. Le collagène réticulé conserve sa forme à une température plus élevée, donc la valeur clé était la température à laquelle une contraction de 50 % se produisait. Sur de nombreuses combinaisons, tous les traitements WST11 plus NIR ont élevé cette température par rapport aux yeux non traités, ce qui signifie que le tissu était devenu plus résistant à la chaleur et donc plus fortement réticulé. Un réglage relativement doux — 10 milliwatts par centimètre carré pendant 30 minutes après un trempage de 30 minutes dans le médicament — a produit l’une des plus fortes augmentations, environ +6,8 °C, et a également augmenté la rigidité mécanique (module de Young) lors d’essais d’étirement standard. Il est notable que les yeux de cobayes plus âgés (environ cinq à six mois) ont montré un effet de renforcement plus marqué que ceux des animaux plus jeunes, suggérant que la maturité tissulaire influence l’efficacité du traitement.

Passer du banc de laboratoire aux yeux vivants

Ensuite, l’équipe a tenté d’imiter la manière dont le traitement pourrait être administré chez des patients. Dans une série d’expériences, ils ont fait traverser la lumière NIR à travers la pupille d’yeux intacts imbibés du médicament et ont constaté que cette voie « transpupillaire » rigidifiait la sclère équatoriale (la région autour du milieu de l’œil) aussi efficacement que l’exposition directe de morceaux de sclère nus. Un modèle physique simple a suggéré qu’environ 40 % de la lumière NIR incidente devrait encore être disponible à la surface postérieure de la sclère du cobaye, suffisamment pour déclencher le réticulage. Enfin, chez des animaux vivants anesthésiés, le mélange médicamenteux a été injecté autour de l’œil, soit près de l’équateur soit à l’extrême arrière, laissé en place pendant 30 minutes, puis activé par la lumière NIR entrant par la pupille. Dans les deux régions, la sclère traitée présentait une stabilité thermique significativement plus élevée que les tissus des yeux témoins non traités, démontrant que cette approche peu invasive peut fonctionner in vivo. Un renforcement léger est aussi survenu dans les yeux témoins exposés uniquement à la lumière et au sérum physiologique, laissant envisager que la seule lumière NIR pourrait provoquer un remodelage bénéfique.

Ce que cela pourrait signifier pour les personnes atteintes de myopie progressive

Dans l’ensemble, l’étude montre qu’une solution WST11 et dextran soigneusement formulée, activée par des niveaux sûrs de lumière proche infrarouge dirigée à travers la pupille, peut rigidifier sélectivement la sclère chez le cobaye sans diffusion évidente du médicament dans les tissus plus profonds. La méthode a renforcé les régions latérales et postérieures de la paroi oculaire et s’est avérée plus efficace chez les yeux plus matures, suggérant que les futurs traitements pourraient être adaptés selon l’âge. Alors que de nombreuses questions demeurent — en particulier sur la sécurité à long terme, le dosage idéal pour des yeux de taille humaine et l’impact réel sur la progression de la myopie — ce travail offre une feuille de route prometteuse pour une procédure non invasive ciblant directement la coque externe affaiblie de l’œil, dans le but d’en limiter l’étirement et de protéger la vision sur le long terme.

Citation: Vogels, D.H.J., Abdulla, Y., Myles, W. et al. A transpupillary approach for crosslinking Guinea pig sclera using WST11 and near-infrared light. Sci Rep 16, 6098 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-36438-w

Mots-clés: contrôle de la myopie, réticulage scléral, lumière proche infrarouge, traitement WST11, modèle oculaire de cobaye