Des micro-aiguilles encapsulées pour délivrer de l'insuline per os

Après une mini-capsule en forme de tortue, l'équipe de Giovanni Traverso au Massachusetts Institute of Technology (MIT) en collaboration avec le laboratoire Novo Nordisk présente un nouveau système prometteur d'administration de l'insuline par voie orale.

Dans « Nature Medicine », les chercheurs américains publient les résultats obtenus ex vivo chez l'homme et in vivo chez le porc d'un dispositif encapsulé se déployant dans la lumière de l'intestin grêle, baptisé LUMI (pour luminal unfolding microneedle injector).

La capsule, de 9 mm de diamètre sur 30 mm de longueur, s'avale par la bouche et libère le dispositif LUMI à l'aide d'un ressort dans l'intestin grêle suite à la dissolution de l'enveloppe exposée à un pH ≥ 5,5. Après activation, les pièces libérées mesurent ≤ 9 mm de diamètre et 15 mm de longueur.

Un bon profil pharmacocinétique

Une fois propulsé, le dispositif se déploie en deux bras armés de micro-aiguilles, soit de façon axiale, soit de façon parallèle dans la lumière intestinale selon l'axe du tube digestif. Chaque bras porte un patch doté de 32 micro-aiguilles coniques chargées en insuline, une micro-aiguille mesurant 1 mm de hauteur, chacune se dissolvant après relargage du médicament.

Dès que le dispositif est libéré, l'équipe a montré le bon profil pharmacocinétique avec un passage systémique >10 % par rapport à une injection sous-cutanée au cours d'une durée de 4 heures.

De plus, les chercheurs ont montré ex vivo et in vivo que les bras sont dégradés en 24 heures, le cœur du système de 12 mm de diamètre sur 1,5 mm de hauteur est non-biodégradable et excrété dans les selles sans occlusion. Les chercheurs se sont assurés du transport en testant 12 dispositifs chez 3 porcs différents. Aucune perforation tissulaire complète n'a été constatée à l'endoscopie et à l'autopsie des animaux.

Au-delà de l'insuline

Il reste entre autres aux scientifiques à mesurer la gêne occasionnée lors du déploiement dans l'intestin grêle, en sévérité et dans le temps. Autre limite, le dispositif repose sur la vidange gastrique, qui survient en moyenne en 1 à 4 heures, mais peut prendre jusqu'à 24 heures chez des patients ayant une gastroparésie, ce qui est assez fréquent chez les diabétiques.

Pour les auteurs, ce modèle testé ici avec l'insuline pourrait être utilisé pour administrer par voie orale d'autres macromolécules, par exemple d'autres hormones, des enzymes, des anticorps, des médicaments à base d'ARN, voire des vaccins. L'équipe travaille en collaboration étroite avec ses partenaires afin « d'identifier les prochaines étapes et les applications où l'on peut avoir le plus gros impact », explique Giovanni Traverso, auteur senior.