De nombreux médicaments doivent être administrés sous forme de goutte-à-goutte intraveineuse lente plutôt que sous forme d'injection rapide, ce qui peut être frustrant et peu pratique. Cependant, cela pourrait être sur le point de changer grâce à de nouvelles améliorations apportées à la technologie existante de « séchage par pulvérisation ».
Les médicaments à base de protéines sont souvent utilisés pour traiter des affections telles que certains cancers, troubles métaboliques et maladies auto-immunes, et doivent être pris à fortes doses pour obtenir l'effet souhaité.
Malheureusement, si ces médicaments sont dissous à des concentrations aussi élevées dans un seul volume d’injection de liquide porteur, les molécules de protéines peuvent s’agglutiner, rendant le mélange trop visqueux pour être injecté en toute sécurité. Par conséquent, une dose plus diluée doit être administrée par voie intraveineuse, goutte à goutte sur plusieurs heures.
Pour résoudre ce problème, le professeur agrégé Eric Appel de l'Université de Stanford et ses collègues ont développé un copolymère biocompatible de polyacrylamide appelé MoNi. Contrairement à la plupart des additifs pharmaceutiques existants, il présente une température de transition vitreuse inhabituellement élevée. Cela signifie qu’il reste dur et vitreux à haute température au lieu de devenir mou et visqueux.
Les scientifiques ont combiné le MoNi avec de l’eau et des protéines thérapeutiques, notamment de l’albumine, des immunoglobulines humaines et des anticorps monoclonaux utilisés pour traiter le COVID-19.
Ils ont ensuite pulvérisé le mélange sur la surface pour former des gouttelettes aérosolisées, qui ont évaporé l'eau contenue dans les gouttelettes. Ce processus crée une fine poudre composée de minuscules particules, chacune étant constituée d'un noyau protéique enveloppé dans une coque lisse en molybdène-nickel.
Lors de la dernière étape, la poudre est mélangée à un liquide porteur dans lequel les particules restent en suspension et ne s'agglutinent pas. Les chercheurs ont ainsi atteint des concentrations de protéines supérieures à 500 milligrammes par millilitre. En d’autres termes, le liquide contient plus de 50 % en poids de médicament, soit deux fois la teneur des injections précédentes.
Oui, le mélange reste suffisamment fluide pour pouvoir être injecté « en douceur et facilement ». De plus, la formule de MoNi se dissout une fois entrée dans la circulation sanguine.
Les particules de protéines séchées par pulvérisation sans enrobage de MoNi forment une substance pâteuse (à gauche), tandis que les particules de protéines séchées par pulvérisation avec enrobage de MoNi forment une suspension injectable qui s'écoule comme un liquide (à droite).
"Il s'agit d'une plateforme potentiellement compatible avec n'importe quel médicament biologique, nous pouvons donc l'injecter facilement", a déclaré Appel. "Cela fait passer ces traitements d'une épreuve avec des perfusions intraveineuses qui prenaient des heures en clinique à une épreuve effectuée à la maison en quelques secondes avec un auto-injecteur."
La recherche a été publiée dans un article récemment publié dans la revue Science Translational Medicine.