Ces micro-aiguilles auto-obturantes développées par une équipe de bioingénieurs du Terasaki Institute for Biomedical Innovation (Los Angeles) vont permettre d’améliorer considérablement l'administration de médicaments dans le globe oculaire, en particulier dans le traitement de la dégénérescence maculaire liée à l'âge (DMLA). Pourquoi ? Ces nouvelles aiguilles, documentées dans la revue Advanced Healthcare Materials, permettent une administration du médicament plus ciblée, mieux contrôlée et moins risquée par rapport aux aiguilles hypodermiques.
Précisément, cette nouvelle micro-aiguille auto-obturante a été développée
pour injecter des produits thérapeutiques dans les yeux,
à la rétine, tout en prévenant d'éventuelles complications au site d'injection. Enrobée d'un médicament thérapeutique libéré lors de l'insertion dans le globe oculaire, la micro-aiguille peut également être équipée d'un hydrogel spécial qui scelle simultanément le site de l'insertion. Différentes longueurs d'aiguille sont possibles, de sorte que les agents thérapeutiques peuvent être précisément ciblés et dispersés dans les tissus rétiniens ou d'autres zones du globe oculaire.
Eviter les effets indésirables liés aux injections oculaires
L’auteur principal, le Dr Ali Khademhosseini rappelle les défis de l'administration rétinienne de médicaments : la rétine est une fine couche de cellules qui composent la paroi interne de l'arrière du globe oculaire. Elle permet la vision en recevant de la lumière et en la convertissant en signaux qui transmis au cerveau sont interprétés ensuite comme des images. Aussi vitale qu'elle soit pour une vision claire et nette, la rétine et sa partie centrale critique, la macula, sont également les régions les plus vulnérables aux différents types de dommages liés à l'âge, à la génétique, à la maladie et à d'autres facteurs de risque. Ces dommages peuvent provoquer des symptômes allant d'une vision déformée ou gravement altérée à une cécité complète : ainsi, la dégénérescence maculaire liée à l'âge (DMLA) est la principale cause de perte de vision irréversible chez les adultes de plus de 60 ans, et la rétinopathie diabétique est la principale cause de cécité chez les adultes âgés de 20 à 74 ans.
Certaines formes de rétinopathie peuvent être traitées par l'injection de médicaments dans le globe oculaire à l'aide de seringues et d'aiguilles hypodermiques. Dans cette procédure, les médicaments injectés diffusent à travers le liquide du globe oculaire pour atteindre le site endommagé. Dans de nombreux cas, plusieurs injections sont nécessaires sur une période prolongée afin de préserver la vision.
Ces traitements sont une épreuve douloureuse pour les patients,
et comportent un risque d'infection bactérienne au site de retrait de l'aiguille. De plus, d’éventuelles cellules tumorales flottantes dans les yeux malades pourraient s'échapper et migrer vers d'autres sites.
Des tentatives d’aiguilles implantables ont été menées, cependant, les difficultés mécaniques et la navigation à travers le fluide visqueux dans le globe oculaire ne permettent pas le placement précis de l'aiguille et entraînent un risque supplémentaire de lésions rétiniennes. D'autres approches comme des bouchons en polymère visant à obturer les trous laissés par les aiguilles hypodermiques, mais ces approches nécessitent un geste supplémentaire, après l'injection. Depuis, différents types de micro-aiguilles, à la fois sous forme singulière ou en patch, se sont avérés efficaces pour l'administration de médicaments dans différents sites de l'œil, avec une taille de ponction minimale et une administration de médicaments ciblée de manière optimale.
L’étude : l’équipe s'est inspirée de ces dernières technologies pour développer sa nouvelle micro-aiguille auto-obturante pour les traitements oculaires par injection. L’aboutissement de la recherche consiste en de micro-aiguilles biodégradables, ultrafines et à pointes hyper-pointues de différentes longueurs. Cette polyvalence dans la longueur de l'aiguille permet un placement mieux contrôlé dans le globe oculaire et une administration plus précise du médicament sur le site de la lésion; la finesse des aiguilles minimise la taille de l'incision dans le globe oculaire. L'extrémité pointue de l'aiguille peut être recouverte par trempage du médicament thérapeutique, l'aiguille libérant le médicament lors de l'insertion dans le globe oculaire ; enfin, à l'extrémité émoussée de la micro-aiguille est fixé un bouchon d'hydrogel optimisé qui peut gonfler après l'injection de l'aiguille et sceller le trou d'insertion.
De premières preuves de concept, in vitro, ex vivo et in vivo : les micro-aiguilles ont été testées pour leur résistance, l'administration des médicaments et l'efficacité du système d'étanchéité. Les premiers tests in vitro utilisant les micro-aiguilles chargées de médicament ont démontré une administration presque complète du médicament sur une période de 24 heures ; des expériences similaires utilisant des fluides oculaires de modèles animaux démontrent la bonne administration du médicament sur une distance adaptée : la distance de distribution du médicament -ici un colorant-à partir du site d'insertion s’avère directement proportionnelle à la longueur de l'aiguille, ce qui suggère une grande capacité de contrôle via le choix de la longueur de l’aiguille.
Des tests finaux in vivo sur des modèles animaux confirment la bonne administration, ciblée, obturée soit sans fuite de liquide oculaire, une pénétration profonde dans les tissus rétiniens, l’absence de signe d'inflammation ou de rupture tissulaire au site d'injection.
Source: Advanced Healthcare Materials June 2022 DOI : 10.1002/adhm.202102599 Self-Plugging Microneedle (SPM) for Intravitreal Drug Delivery
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Équipe de rédaction SantélogSep 12, 2022Rédaction Santé log
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