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De nouvelles méthodes d’administration pour tirer le meilleur parti des nouveaux composés médicaux

La demande de méthodes d’administration de médicaments efficaces et, idéalement, non invasives, augmente. Cette hausse s’observe particulièrement dans le secteur biopharmaceutique qui rencontre une importante croissance en raison des avancées réalisées en matière de biotechnologie. Le projet HYMADE de l’UE a mis au point de nouvelles manières de concevoir des particules colloïdales pour l’administration de médicaments.

Santé

Il est notoire que les tumeurs cancéreuses sont difficiles à cibler avec des techniques d’administration de médicaments précises. En outre, il est nécessaire que les composés atteignent des endroits précis avec des plages de libération prévisibles qui permettent aux médicaments d’être administrés au cours de périodes spécifiques de temps. La gamme de médicaments développés s’accroît, mais si nous ne pouvons pas les amener au bon endroit au bon moment, comment leur potentiel thérapeutique peut-il être exploité? Entrepris avec le soutien du programme Marie Curie, HYMADE entendait examiner la combinaison de matériaux hétérogènes de natures très différentes (inorganique, organique et biologique), afin de produire des véhicules d’administration de médicaments dotés de propriétés personnalisées. L’objectif ultime du projet HYMADE était le développement de capsules et de particules colloïdales pour l’administration de médicaments, dont le chercheur principal, le Dr Sergio Moya, est fier de confirmer la réussite. «Nous avons essentiellement travaillé avec des colloïdes mésoporeux, des matériaux très poreux dont les pores sont de l’ordre du nanomètre et peuvent être remplies de médicaments», explique-t-il. Il s’est concentré sur ce que l’on appelle la technique «couche par couche», qui est une technique simple pour l’autoassemblage et la conception des colloïdes. L’approche peut également être utilisée pour encapsuler de grands médicaments, comme des anticorps et des pARNi, et des pseudoparticules virales appelées virosomes. Les virosomes sont dotés de propriétés de reconnaissance et, en imitant l’entrée du virus dans les cellules, ils facilitent la prise des particules ou des capsules. «Chacun des éléments utilisés dans la construction des matériaux hybrides comporte des avantages et des propriétés spécifiques: les colloïdes mésoporeux offrent une solution pour encapsuler les petites molécules; la technique couche par couche apporte un moyen d’enfermer de plus grandes molécules.» Mais parvenir à ces conclusions n’a pas été une sinécure. Les chercheurs ont entrepris des études physicochimiques pour comprendre l’interaction entre les différents éléments des matériaux hybrides, et la manière d’ajuster les propriétés de ces matériaux hybrides. Ils ont également réalisé des études de transport pour examiner la libération des médicaments encapsulés dans les matériaux hybrides, qui sont fondamentaux pour leurs applications. Le Dr Moya explique à ce propos: «Nous avons utilisé une batterie de techniques afin de suivre le destin des matériaux hybrides in vitro et in vivo. C’est une tâche très complexe, mais très intéressante. Nous entendions suivre la transformation des matériaux hybrides dans les matrices biologiques, leur agrégation, leur dégradation, et la manière dont ces matériaux libèrent les médicaments encapsulés à l’intérieur des cellules ou in vivo.» Pour ce faire, le projet a recouru à des techniques comme la microscopie confocale à balayage laser, cytométrie en flux, la microscopie confocale Raman pour le travail cellulaire; et la tomographie par émission de positons ainsi que la tomographie d’émission monophotonique pour le travail in vivo. «Ces dernières techniques nécessitaient le marquage des matériaux hybrides avec des radio-isotopes. En mesurant l’activité à l’intérieur des modèles animaux, nous avons pu quantifier la quantité de matériaux hybrides par organe, et comment ils évoluent avec le temps suite à une administration intraveineuse», explique le Dr Moya. Les recherches approfondies entreprises par le projet ont été réalisées grâce à un réseau de chercheurs collaborant en Europe et au-delà. «Je suis Argentin, et le projet impliquait beaucoup d’échanges avec l’Argentine, ce qui a été très positif pour le développement scientifique des personnes qui venaient de mon pays en Europe. Je suis fier de ça», ajoute-t-il.

Mots‑clés

HYMADE, matériaux hybrides, administration de médicaments, colloïdes mésoporeux, biopharmaceutique, anticorps, pARNi, virosomes

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