Un patch buccal biodégradable administre des médicaments peptidiques sans aiguilles
Des chercheurs de l'ETH Zurich ont développé un patch buccal à aspiration écologique qui améliore l'absorption du semaglutide et du bremelanotide en seulement 10 minutes.
Résumé
Des chercheurs de l'ETH Zurich ont mis au point un patch de succion biodégradable qui adhère à la muqueuse interne de la joue pour administrer des peptides thérapeutiques directement dans la circulation sanguine. Contrairement aux médicaments peptidiques oraux classiques, qui sont détruits dans l'intestin, ce patch contourne la dégradation gastro-intestinale. Fabriqué à partir de copolyesters réticulés, il se dégrade après utilisation, réduisant ainsi les déchets environnementaux par rapport aux versions antérieures en silicone. Dans des études menées sur des chiens beagle, il a significativement amélioré la biodisponibilité du semaglutide par rapport à un comprimé oral en seulement 10 minutes d'application. Il a également atteint une biodisponibilité relative de 26 % pour la bremelanotide par rapport à une injection sous-cutanée. Cette approche pourrait à terme réduire le recours aux injections pour les thérapies à base de peptides.
Résumé détaillé
La plupart des médicaments à base de peptides — dont des médicaments largement utilisés comme le semaglutide pour la gestion du poids et le diabète — doivent être injectés, car l'intestin les dégrade rapidement et leur grande taille moléculaire limite leur absorption à travers les barrières biologiques. Trouver des alternatives sans aiguille qui fonctionnent de manière fiable reste un défi majeur en science de l'administration des médicaments.
Des chercheurs de l'ETH Zurich se sont appuyés sur un concept antérieur de ventouse bio-inspirée qui adhère physiquement à la face interne de la joue (muqueuse buccale) pour administrer des peptides par voie transbuccale. L'innovation consistait ici à remplacer les matériaux en silicone non dégradables par des copolyesters biodégradables, répondant ainsi aux préoccupations environnementales liées à l'élimination des dispositifs médicaux. Un procédé de moulage par coulée à grande échelle a été utilisé pour réticuler thermiquement les nouveaux polymères en patches fonctionnels.
Les principaux résultats sont prometteurs. Dans des expériences ex vivo sur tissu buccal porcin, le patch biodégradable associé à un activateur chimique de perméation a significativement augmenté la perméation d'un colorant peu perméable — confirmant la fonctionnalité d'administration du médicament. Dans des études in vivo sur des beagles, le semaglutide (4,11 kDa) a montré une biodisponibilité substantiellement améliorée par rapport à un comprimé oral commercialisé, avec seulement 10 minutes d'application du patch nécessaires. Le bremelanotide (1,03 kDa) a atteint 26 % de biodisponibilité relative par rapport à l'injection sous-cutanée.
Les implications pour les thérapeutiques liées à la longévité sont notables. Les médicaments peptidiques ciblant la santé métabolique, la régulation hormonale et la composition corporelle pourraient devenir plus accessibles et plus faciles à utiliser pour les patients si l'administration sans aiguille atteint une efficacité comparable. Le semaglutide en particulier suscite un intérêt considérable pour ses effets métaboliques et ses effets potentiellement liés à la longévité.
Les réserves incluent le stade précoce de la recherche, les limites des modèles animaux, ainsi que le fait que 26 % de biodisponibilité relative par rapport à l'injection représente encore un écart significatif. La traduction commerciale nécessitera des données supplémentaires en matière de sécurité, de tolérance et d'essais cliniques chez l'humain.
Principales conclusions
- Biodegradable copolyester patch delivered semaglutide with substantially higher bioavailability than oral tablet in dogs.
- Bremelanotide reached 26% relative bioavailability vs. subcutaneous injection after buccal patch application.
- Only 10 minutes of patch application was needed to achieve meaningful peptide absorption.
- Patch materials confirmed to degrade in aqueous and simulated waste conditions, reducing environmental impact.
- Ex vivo porcine buccal tissue model validated enhanced permeation when combined with chemical permeation enhancers.
Méthodologie
L'étude a utilisé un procédé de moulage par coulée pour fabriquer des patches de copolyester biodégradable, validés ex vivo sur tissu buccal porcin par des tests de perméation. Des tests pharmacocinétiques in vivo ont été réalisés chez des chiens beagle, comparant l'administration buccale par patch de semaglutide et de bremelanotide à des témoins respectifs sous forme de comprimé oral et d'injection sous-cutanée.
Limites de l'étude
Les résultats sont basés sur des modèles animaux (chiens), et la pharmacocinétique humaine pourrait différer significativement. Une biodisponibilité relative de 26 % par rapport à l'injection sous-cutanée peut s'avérer insuffisante pour certaines applications thérapeutiques. Des conflits d'intérêts existent, plusieurs auteurs détenant des brevets et des participations dans une entreprise commercialisant cette technologie.
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