Des pilules munies d’aiguilles pour injecter de l’insuline

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En 1922, un garçon de 14 ans de Toronto, au Canada, a reçu la première injection d’insuline pour traiter son diabète; une maladie qui aurait pu mettre sa vie en danger. La même année, les chercheurs ont commencé à tester des formulations d’insuline orale, dans l’espoir de soulager les personnes atteintes de diabète des injections quotidiennes.

Une pilule munie de petites aiguilles

Cet effort a échoué, de même que des dizaines de tentatives similaires. Mais un espoir réaliste pour l’insuline par voie orale pourrait enfin exister.Des chercheurs rapportent dans Science, qu’ils ont mis au point une capsule qui, une fois ingérée, fait un trou dans la muqueuse de l’estomac pour délivrer de l’insuline ou d’autres médicaments qui ne peuvent pas être pris par la bouche.

D’autres groupes de recherche et entreprises ont également réalisé des progrès dans l’administration de médicaments injectés une fois par voie orale, suscitant l’espoir que, pour de nombreux patients, les injections douloureuses pourraient faire partie du passé. « Ce domaine est vraiment à un stade excitant », a déclaré Samir Mitragotri, ingénieur biomédical à l’Université Harvard. « Je pense que cela va complètement transformer la façon dont les patients prennent leurs médicaments. »

L’optimisme a bondi auparavant. Mais l’environnement hostile de l’estomac et de l’intestin a déjoué de nombreuses tentatives d’administration par la bouche de médicaments complexes et délicats. « Il y a eu beaucoup de morts dans cette recherche », a déclaré Mir Imran, PDG de Rani Therapeutics, une entreprise de San Jose, en Californie, qui travaille à la commercialisation de produits biologiques oraux. « Les gens continuent d’essayer parce que c’est un domaine tellement important. »

Contrairement aux produits pharmaceutiques traditionnels, qui sont de petites molécules que le tube digestif absorbe facilement, les produits biologiques sont généralement des protéines: de grosses molécules lourdes produites par des microbes ou d’autres cellules vivantes. Les produits biologiques, qui comprennent sept des 10 médicaments les plus vendus aux États-Unis, risquent davantage de frapper une molécule cible dans le corps sans effets secondaires en raison de leur grande taille.

Mais ils sont également plus susceptibles de se dégrader dans l’estomac ou d’empêcher leur pénétration dans le sang par d’épaisses couches de mucus et de cellules épithéliales qui tapissent l’estomac et les intestins. Passer au-delà de ces défenses « constitue honnêtement l’un des plus grands défis en matière de développement de médicaments », déclare Carlo Giovanni Traverso, gastroentérologue et bio-ingénieur à la Harvard Medical School de Boston et au MIT (Massachusetts Institute of Technology) de Cambridge.

Des entreprises ont tenté diverses approches

Au cours des dernières années, les entreprises pharmaceutiques ont encapsulé plusieurs petites protéines, appelées peptides, dans des produits chimiques appelés agents, améliorant la perméation, qui favorisent l’absorption par l’intestin grêle. Mais la plupart de ces agents améliorant la perméation permettent à moins de 1% des peptides de passer dans le sang.

L’équipe de Mitragotri à Harvard tente d’améliorer cette approche. Lui et ses collègues ont déclaré en 2018 qu’ils avaient encapsulé de l’insuline dans un liquide ayant la consistance du miel. Lorsque la capsule se dissout dans l’intestin grêle, le liquide visqueux se glisse sur la muqueuse et perturbe brièvement la membrane lipidique des cellules situées à la surface, permettant ainsi à l’insuline ou à d’autres médicaments d’être absorbés.

La semaine dernière, Mitragotri et ses collègues ont formé une société de biotechnologie pour commercialiser cette technologie. De même, Oramed Pharmaceuticals, une entreprise de biotechnologie basée à Jérusalem, teste des gélules d’insuline contenant des composants qui protègent la protéine des acides et des enzymes digestifs et favorisent son absorption dans l’intestin grêle.

Traverso, accompagné de Robert Langer, expert en délivrance de médicaments au MIT, et leurs collègues se sont tournés vers l’ingénierie. Ils ont développé une pilule creuse avec une extrémité aplatie. La forme ainsi que le centre de la capsule près de l’extrémité plate garantissent que la pilule se redresse dans l’estomac, sa surface plate faisant face à la muqueuse de l’estomac.

Une pilule avec une aiguille

Juste à l’intérieur de l’extrémité plate de la pilule, faite de sucre, se trouve un minuscule ressort tendu surmonté d’une aiguille. Dans l’estomac humide, le sucre commence à se dissoudre, permettant ainsi au ressort de pousser une aiguille pour livrer de l’insuline dans la couche externe de l’estomac, où il se dissout et pénètre dans le sang.

Chez les rats et les porcs, la pilule pourrait délivrer essentiellement les mêmes niveaux d’insuline dans le sang qu’une injection sous-cutanée et les études histologiques n’ont montré aucun signe de dommages durables dus aux ponctions des aiguilles internes quotidiennes.

« Sa conception est très intelligente », déclare Edith Mathiowitz, ingénieure biomédicale à la Brown University. Cependant, ajoute-t-elle, l’équipe doit veiller à ce que la création de perforations, même minuscules, dans l’estomac ne pose pas de problèmes de santé à long terme aux patients et que les protéines ou bactéries indésirables ne puissent se glisser à côté de l’insuline.

Une approche utilisant une réaction chimique

Rani Therapeutics mise sur une ingéniosité similaire. Au lieu d’un sucre, les pilules de Rani utilisent une réaction chimique déclenchée par le pH de l’intestin grêle pour générer du dioxyde de carbone qui gonfle un petit ballon. Le ballon presse une aiguille remplie de médicament à travers la muqueuse intestinale.

Bien qu’il n’ait pas publié d’articles sur ses pilules, Rani a effectué plus de 100 études sur des animaux. Dans une étude initiale sur l’innocuité de ces pilules sans aiguille ni médicament, les personnes interrogées n’ont signalé aucun gonflement du dispositif, a déclaré Imran. Cette année, ajoute-t-il, l’entreprise planifie ses premiers essais cliniques de pilules contenant de l’octréotide, un produit biologique qui traite de l’acromégalie, un élargissement dangereux du visage, des mains et des pieds.

Réaliser une objectif vieux de cent ans

Cela pourrait prendre des années avant que chacune de ces technologies complète les études d’innocuité et d’efficacité. Mais comme les pilules artificielles sont conçues pour fonctionner avec les médicaments existants, elles pourraient être disponibles rapidement si elles sont approuvées, ce qui permettra de réaliser un objectif vieux de cent ans – et les espoirs d’innombrables patients atteints de cette maladie très incommodante qu’est le diabète.

Source : Science
Crédit photo : Pexel

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