Le patch d’aspiration inspiré du poulpe révolutionne l’administration de médicaments, promettant un avenir sans injection

Une étude publiée dans la revue Médecine translationnelle scientifique décrit le développement et la validation d’un patch d’aspiration de muqueuse buccale inspiré du meunier de poulpe en tant que nouveau système d’administration de médicaments.

La ventouse contient des principes actifs et peut être pressée avec deux doigts sur le revêtement du chèque. Crédit d’image : Luo Z et al. 2023

Arrière-plan

Des systèmes d’administration de médicaments optimaux sont essentiels pour améliorer l’absorption des médicaments, augmenter la biodisponibilité des médicaments, réduire les effets secondaires liés aux médicaments, accroître l’observance des patients et réduire les coûts des soins de santé. Cependant, la conception de stratégies permettant une absorption efficace des médicaments à travers les barrières biologiques reste une tâche difficile dans le domaine des sciences pharmaceutiques.

Les protéines, peptides et autres médicaments macromoléculaires ne sont pas absorbés de manière optimale par le tractus gastro-intestinal (GI) et nécessitent donc principalement une administration intraveineuse. Même les formules améliorant la perméation ne parviennent souvent pas à augmenter considérablement la biodisponibilité des médicaments macromoléculaires administrés par voie orale.

Pour améliorer l’absorption systémique des médicaments macromoléculaires, des scientifiques chinois et suisses ont développé une plate-forme non invasive d’administration de médicaments qui combine l’étirement mécanique de la muqueuse buccale avec des activateurs de perméabilité chimique. Inspirés par les caractéristiques morphologiques des drageons de poulpe, les scientifiques ont développé ce patch d’aspiration de muqueuse buccale.

L’hypothèse centrale de cette innovation est d’imposer une force mécanique sur la muqueuse buccale pour assouplir transitoirement son organisation cellulaire, augmenter les espaces intercellulaires et par la suite améliorer la perméabilité aux médicaments. Les scientifiques pensent que les stimulateurs mécaniques d’étirement et de perméabilité fonctionneraient en synergie pour augmenter la diffusion des médicaments dans les tissus hautement vascularisés, ce qui faciliterait l’absorption systémique des médicaments.

Conception de patch d’aspiration

Le patch d’aspiration de la muqueuse buccale a été conçu sur la base des caractéristiques structurelles des ventouses de poulpe. La taille du patch est restée similaire à celle des comprimés mucoadhésifs disponibles dans le commerce pour une administration facile et confortable. La structure en forme de dôme du patch a été conçue pour créer une pression mécanique. La cavité en forme de dôme à l’intérieur du patch pourrait contenir plus de 50 mg d’un médicament.

Le patch d’aspiration a montré des performances d’adhésion souhaitables sur la muqueuse buccale porcine. Des tests plus approfondis ont montré que le patch provoque une augmentation de plus de 250 % de la surface des tissus en raison de l’étirement mécanique.

L’analyse histologique de la muqueuse buccale a montré que le patch est capable de perturber localement et de manière non invasive la couche épithéliale sans causer de dommages à la surface la plus externe de l’épithélium. L’examen du patch chargé d’amplificateur de perméabilité a montré que l’amplificateur de perméabilité agit simplement à la surface de la muqueuse en l’absence d’étirement mécanique induit par le patch.

Les expériences menées en appliquant des patchs sur la muqueuse buccale porcine en combinaison avec différents activateurs de perméabilité ont montré que l’étirement mécanique et les activateurs de perméabilité devraient agir en synergie pour faciliter la pénétration efficace de la couche épithéliale.

Étude pharmacocinétique

Une analyse comparative de l’administration de médicaments peptidiques (desmopressine) par patchs buccaux, injection intraveineuse et voie orale a été réalisée chez le chien. Les résultats ont révélé que la concentration plasmatique de desmopressine augmente progressivement au cours des trois heures d’application du patch. Le niveau maximal a été atteint une heure après le retrait des patchs. La biodisponibilité absolue du médicament était comparable à celle observée pour les comprimés de desmopressine administrés par voie orale.

Une application de 3 heures du patch avec un activateur de perméabilité a provoqué une concentration plasmatique de desmopressine 150 fois plus élevée que celle observée après l’administration orale de desmopressine.

Profil de sécurité

Une application de 3 heures du patch avec un activateur de perméabilité a provoqué un gonflement de la muqueuse buccale, qui s’est complètement résolu après un jour ou une semaine d’application, selon le type d’activateur de perméabilité utilisé. En revanche, une application de 30 minutes n’a provoqué qu’un léger gonflement, qui s’est complètement résolu dans les 6 à 24 heures suivant le retrait du patch.

Les résultats de la biopsie ont révélé que l’intégrité de la muqueuse buccale était entièrement restaurée 24 heures après le retrait du patch.

Étude humaine

Pour étudier l’acceptabilité du patch buccal par les patients, 40 volontaires adultes en bonne santé ont été invités à appliquer eux-mêmes des patchs sans médicament ni agent améliorant la perméabilité sur leur muqueuse buccale pendant 30 minutes.

Plus de 92 % des volontaires ont déclaré que l’application était généralement confortable, voire légèrement inconfortable. Seule une altération minime des tissus a été provoquée par les patchs lors de l’application. Environ 75 % des volontaires ont déclaré ne ressentir rien d’inhabituel une heure après le retrait du patch. Un jour après le retrait, ils ne pouvaient pas faire la distinction entre une muqueuse normale et une muqueuse appliquée par patch.

La majorité des volontaires ont déclaré qu’ils préféraient de loin les patchs buccaux pour l’administration de médicaments plutôt que l’injection intraveineuse.

Importance de l’étude

L’étude révèle que les patchs d’aspiration de la muqueuse buccale inspirés des ventouses de poulpe pourraient être considérés comme une option alternative d’administration des médicaments macromoléculaires.