Pour les personnes à haut risque de contracter le VIH, le fait de manquer des doses de leurs pilules quotidiennes de prévention du VIH peut avoir de lourdes conséquences. Dans certains cas, l’oubli d’une pilule peut entraîner un manque de protection contre le virus.
Depuis 2017, le laboratoire de Rahima Benhabbour, PhD, MSc, professeur associé au Département conjoint de génie biomédical UNC/NCSU, travaille avec une équipe de recherche des Centers for Disease Control and Prevention (CDC) composée de J. Gerardo García -Lerma, MSc, PhD, Ivana Massud, PhD, et Charles Dobard, PhD et d’autres à l’UNC, pour développer un implant injectable capable de libérer des médicaments de prophylaxie pré-exposition (PrEP) contre le VIH dans le corps pendant une longue période.
Leurs dernières recherches, publiées dans Nature Communications, montrent que la dernière formulation de l’équipe peut fournir jusqu’à six mois de protection complète.
C’est la première fois que nous montrons une protection à 100 % contre plusieurs défis viraux dans un modèle macaque de PrEP sur une période prolongée. Notre objectif avec cette technologie est une injection une ou deux fois par an qui pourrait être auto-administrée. »
Rahima Benhabbour, PhD, MSc, Professeur associé, Département conjoint UNC/NCSU de génie biomédical
La PrEP orale quotidienne s’est avérée très efficace pour prévenir l’infection par le VIH, mais elle est plus efficace lorsqu’elle est prise régulièrement. L’adhésion au régime quotidien peut être difficile, en particulier chez les jeunes femmes d’Afrique subsaharienne en raison de la forte stigmatisation. En conséquence, les chercheurs développent des médicaments et des technologies de PrEP à longue durée d’action qui n’ont pas de fardeau quotidien.
Benhabbour s’est concentré sur le raffinement de la formulation – le matériau contenu dans l’injection. Leurs recherches antérieures ont produit une formulation composée d’un système de solvants, d’un polymère biodégradable et du médicament d’intérêt. Le cabotégravir est un inhibiteur de l’intégrase qui a été choisi par les chercheurs pour l’étude
Une fois la formulation injectée dans la peau, les composants du solvant sont absorbés par le milieu environnant. Ce qui reste est un implant solide du polymère biodégradable et du médicament. Le médicament est libéré par deux mécanismes : la diffusion et la dégradation du polymère. L’aspect clé de cette formulation est de libérer lentement le médicament au fil du temps, tout en ayant une concentration suffisamment élevée pour fournir une protection complète.
Bien que la technologie soit solide, les itérations passées de la formulation n’atteignaient pas les niveaux plasmatiques de médicament souhaités par les chercheurs. Ils n’ont pas pu atteindre la référence établie pour les médicaments antirétroviraux pour obtenir une protection contre l’infection séminale par le VIH (SHIV) chez les macaques. Ainsi, ils ont repensé la formulation et leurs résultats ont dépassé les attentes sur plusieurs fronts.
Le premier succès impliquait une libération en rafale significativement faible du médicament.
« La libération en rafale était la plus faible que nous ayons jamais vue avec un médicament formulé dans cet injectable », a déclaré Benhabbour. « Il est important de maintenir une faible libération de rafale lors de l’injection pour atténuer les problèmes de sécurité dus à l’exposition à des niveaux élevés de médicament si la rafale est trop élevée. La faible rafale permet également au médicament de durer plus longtemps dans le corps, à condition que les niveaux initiaux de médicament soient suffisant pour obtenir la protection. »
Un autre avantage de cette formulation est que le petit implant peut être retiré si l’on doit mettre fin au traitement en raison d’effets indésirables ou d’une infection percée. Leurs expériences les plus récentes ont vu une diminution rapide des niveaux de médicament dans le plasma une fois l’implant retiré du corps.
Pour Benhabbour, « la cerise sur le gâteau » était les résultats d’efficacité des défis du macaque. Les macaques, qui ont des systèmes immunitaires similaires à ceux des humains, ont été provoqués par le VIH simien par voie rectale. L’exposition rectale est l’une des voies les plus efficaces d’infection par le VIH.
Au cours de l’étude, 6 macaques ont été exposés au SHIV chaque semaine pendant plusieurs mois. Malgré un cumul de 38 défis, aucun des macaques n’a contracté le VIH simien.
Lorsqu’il a été déterminé que la posologie était efficace chez les macaques, il appartenait à Mackenzie Cottrell, PharmD, MS., professeur adjoint à la Division de pharmacothérapie et de thérapeutique expérimentale de l’UNC Eshelman School of Pharmacy, de modéliser la durée de protection chez l’homme. . Son modèle a estimé que la même dose administrée aux macaques resterait dans le corps humain pendant 5,6 mois.
La prochaine étape de leurs recherches consiste à adapter la technologie à l’usage humain. Pour ce faire, Benhabbour et l’équipe du CDC obtiendront un financement pour soutenir les études permettant l’IND avant la traduction en essais cliniques humains.
« L’UNC abrite des experts de classe mondiale dans les essais cliniques pour la prévention du VIH », a déclaré Benhabbour. « Ce serait formidable de profiter de cette expertise interne dans les essais cliniques pour évaluer notre technologie. »
