Comment une ventouse délivre des médicaments dans la circulation sanguine
Administration sans douleur de médicaments qui ne pouvaient auparavant être administrés que par injection : la start-up Transire Bio veut conquérir le marché
Des chercheurs de l'ETH Zurich ont mis au point une ventouse qui permet d'absorber les médicaments à travers la muqueuse des joues. Cette nouvelle approche pourrait épargner à des millions de patients la douleur et la peur associées aux injections.
De nombreux médicaments actuels appartiennent à des groupes de molécules relativement grandes telles que les peptides. Ils sont utilisés pour traiter un large éventail de maladies, dont le diabète, l'obésité et le cancer de la prostate. Malheureusement, la prise de ces médicaments sous forme de comprimés est hors de question dans la plupart des cas, car ils se décomposent dans le tube digestif ou restent trop volumineux pour atteindre la circulation sanguine. Par conséquent, le patient n'a d'autre choix que de recevoir son médicament par injection.
Un groupe de chercheurs de l'ETH Zurich a mis au point une ventouse capable d'administrer des médicaments composés de grosses molécules comme les peptides dans la circulation sanguine via la muqueuse de la joue. Le groupe est dirigé par David Klein Cerrejon et Nevena Paunović, qui travaillent tous deux à la chaire de formulation et de délivrance de médicaments dirigée par Jean-Christophe Leroux.
"Il s'agit d'une méthode entièrement nouvelle d'administration de médicaments qui pourrait épargner à des millions de personnes la peur et la douleur associées aux injections", explique Nevena Paunović, qui a reçu l'une des très convoitées bourses Pioneer de l'ETH Zurich. Son objectif est de commercialiser la ventouse par l'intermédiaire de la start-up Transire Bio.
Percer la muqueuse de la joue
La muqueuse de la joue n'est pas particulièrement adaptée à l'administration de médicaments dans la circulation sanguine. Son tissu dense a jusqu'à présent constitué un obstacle majeur, en particulier pour les grosses molécules comme les peptides. Mais les chercheurs de l'ETH sont sur le point de changer cela avec leur ventouse.
Les patients pressent la ventouse - qui mesure environ dix millimètres de diamètre et six millimètres de hauteur - sur la muqueuse de leur joue avec deux doigts. Cela produit un vide qui étire la muqueuse, la rendant plus perméable au médicament contenu dans le creux en forme de dôme de la ventouse. Mais cela ne suffit pas pour que le médicament atteigne les vaisseaux sanguins.
Les chercheurs ont donc complété le médicament par un agent endogène qui fluidifie les membranes cellulaires, ce qui permet au médicament de pénétrer dans les couches profondes du tissu. Il est conseillé aux patients de garder la ventouse sur l'intérieur de leur joue pendant quelques minutes. C'est le temps nécessaire pour que le médicament se dissolve dans la salive et pénètre directement dans la circulation sanguine via la muqueuse devenue perméable.
Comparée aux quelques formulations orales de peptides disponibles sur le marché, la ventouse mise au point par les chercheurs de l'ETH permet l'administration d'une large gamme de médicaments sans qu'il soit nécessaire de procéder à des ajustements technologiques majeurs.
Du grain de poivre à la ventouse
L'idée originale de la ventouse revient à Zhi Luo, ancien postdoc du professeur Leroux de l'ETH et aujourd'hui lui-même professeur en Chine. Lors d'un dîner avec des amis, il s'est soudain aperçu qu'un demi-poivre était collé à l'intérieur de sa cavité buccale. Bien qu'inconfortable, cette expérience lui a donné l'idée de maintenir les médicaments en place sur des surfaces glissantes. Mais avant que l'équipe ne puisse transformer l'idée en un prototype fonctionnel, elle devait résoudre quelques problèmes.
Le plus grand défi a été d'identifier la bonne forme de la ventouse. "Nous devions déterminer la géométrie et l'intensité du vide nécessaires pour maintenir la ventouse en place sur la muqueuse de la joue et l'étirer suffisamment sans l'endommager", explique Klein Cerrejon. Outre la production de plusieurs prototypes, que les chercheurs ont conçus et imprimés en 3D eux-mêmes, il a fallu procéder à de nombreux tests sur la muqueuse d'une joue de porc.
Pour trouver le bon agent favorisant la pénétration, les chercheurs ont testé un large éventail de substances à différentes concentrations et ont évalué au microscope la manière dont les différents mélanges pénétraient dans le tissu. "La ventouse étant un système d'administration entièrement nouveau, nous avons dû procéder à de nombreuses expériences avant de trouver la bonne substance. Il s'est avéré que les substances naturelles et endogènes conviennent parfaitement à cette tâche", explique M. Klein Cerrejon.
Tests sur des chiens et des humains
Les chercheurs ont ensuite testé leur ventouse et l'agent favorisant la pénétration sur des chiens dans le cadre d'essais autorisés, car les chiens et les humains ont des muqueuses très similaires au niveau des joues. Aucun chien n'a été blessé lors de ces essais. Les chercheurs sont satisfaits des résultats : "Nous avons pu constater, à partir des échantillons de sang, que la ventouse délivrait efficacement les médicaments dans la circulation sanguine des chiens", explique Klein Cerrejon.
Jusqu'à présent, l'équipe a également testé la ventouse vide sur 40 personnes. Non seulement la ventouse est restée attachée pendant 30 minutes, mais elle a également reçu des commentaires positifs de la part des personnes qui l'ont testée. La plupart des volontaires ont déclaré qu'ils préféraient de loin ce nouveau système d'administration à une injection.
En route vers la mise sur le marché
Paunović - qui a obtenu son doctorat sous la direction de Leroux - est pharmacienne de formation et a travaillé dans une grande entreprise pharmaceutique. Elle dirigera le projet en tant que Pioneer Fellow. "Nous disposons d'un prototype et avons déjà breveté la technologie. Notre prochaine étape consiste à fabriquer la ventouse de manière à ce qu'elle réponde aux réglementations pharmaceutiques en vigueur", explique-t-elle.
Les chercheurs devront effectuer d'autres tests avec ce nouveau système d'administration en vue de réaliser un essai clinique sur des volontaires sains. Il y a également plusieurs obstacles réglementaires à franchir avant que la ventouse ne soit commercialisée. Pour ce faire, les chercheurs ont besoin de partenaires solides et d'un financement suffisant. Le marché des peptides représentant des milliards pour l'industrie pharmaceutique, plusieurs entreprises ont déjà manifesté leur intérêt.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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