Pour la plupart des enfants et même certains adultes, avaler des pilules ou des comprimés est difficile. Pour faciliter l’administration de ces médicaments, des chercheurs du MIT et du Brigham and Women’s Hospital ont créé un gel administrant des médicaments beaucoup plus facile à avaler et pouvant être utilisé pour administrer différents types de médicaments.
Les gels, fabriqués à partir d’huiles végétales telles que l’huile de sésame, peuvent être préparés avec une variété de textures, d’une boisson épaissie à une substance ressemblant à du yogourt. Les gels sont stables sans réfrigération, ce qui pourrait faciliter leur accès aux enfants des pays en développement, mais ils pourraient également être bénéfiques pour les enfants de n’importe où, selon les chercheurs. Ils pourraient également aider les adultes qui ont de la difficulté à avaler des pilules, comme les personnes âgées ou les personnes qui ont subi un accident vasculaire cérébral.
Cette plateforme changera notre capacité à faire ce que nous pouvons faire pour les enfants, mais aussi pour les adultes qui ont de la difficulté à recevoir des médicaments. Compte tenu de la simplicité du système et de son faible coût, il pourrait avoir un impact considérable pour faciliter la prise de médicaments par les patients. »
Giovanni Traverso, professeur adjoint de développement de carrière Karl van Tassel en génie mécanique au MIT, gastro-entérologue au Brigham and Women’s Hospital et auteur principal de l’étude
Traverso et ses collègues ont montré qu’ils pouvaient utiliser les gels pour administrer plusieurs types de médicaments pour le traitement des maladies infectieuses, aux mêmes doses que celles qui peuvent être administrées par des pilules ou des comprimés, dans des études animales. L’équipe de recherche planifie maintenant un essai clinique qui devrait commencer d’ici quelques mois.
Ameya Kirtane, ancienne post-doctorante au MIT, maintenant enseignante au Brigham and Women’s Hospital; Christina Karavasili, post-doctorante au MIT ; et l’ancien associé technique Aniket Wahane sont les principaux auteurs de l’étude, qui paraît aujourd’hui dans Avancées scientifiques.
Facile à avaler
Il y a près de 10 ans, alors qu’elle travaillait sur d’autres types de systèmes d’administration de médicaments ingérables, l’équipe de recherche a commencé à réfléchir à de nouvelles façons de faciliter la prise par les enfants de médicaments normalement administrés sous forme de pilules. Il existe des stratégies qui peuvent aider à cela, mais aucune n’est une solution parfaite. Certains antibiotiques et autres médicaments peuvent être mis en suspension dans l’eau, mais cela nécessite que de l’eau propre soit disponible et les médicaments doivent être réfrigérés après avoir été mélangés. De plus, cette stratégie ne fonctionne pas pour les médicaments qui ne sont pas solubles dans l’eau.
Avec des médicaments qui ne sont disponibles que sous forme de pilules, les prestataires de soins de santé peuvent essayer de les dissoudre dans de l’eau pour que les enfants puissent les boire, mais cela nécessite également un approvisionnement en eau propre, et les dosages peuvent être difficiles à obtenir correctement si les pilules sont destinées aux adultes.
Pour tenter de résoudre ces problèmes, les chercheurs ont entrepris de développer un nouveau système d’administration de médicaments qui serait peu coûteux, agréable au goût, stable à des températures extrêmes et compatible avec de nombreux médicaments différents. Ils voulaient également s’assurer que les médicaments n’avaient pas besoin d’être mélangés avec de l’eau avant le dosage et que le système pouvait être administré par voie orale ou sous forme de suppositoire.
Parce qu’ils voulaient que leur formulation fonctionne avec des médicaments qui ne peuvent pas être dissous dans l’eau, les chercheurs ont décidé de se concentrer sur les gels à base d’huile. De tels gels, également appelés oléogels, sont couramment utilisés dans l’industrie alimentaire pour modifier la texture des aliments gras, ainsi que pour élever le point de fusion du chocolat et de la crème glacée.
« Cette approche nous a donné la capacité de délivrer des médicaments très hydrophobes qui ne peuvent pas être délivrés par des systèmes à base d’eau », explique Kirtane. « Cela nous a également permis de créer ces formulations avec une très large gamme de textures. »
Les chercheurs ont exploré plusieurs types d’huiles d’origine végétale, notamment l’huile de sésame, l’huile de coton et l’huile de lin. Ils ont combiné les huiles avec des agents gélifiants comestibles tels que la cire d’abeille et la cire de son de riz, et ont découvert qu’ils pouvaient obtenir des textures différentes selon la concentration et le type d’huile et d’agent gélifiant. Certains gels finissent par avoir une texture similaire à celle d’une boisson épaisse, comme un shake protéiné, tandis que d’autres ressemblent davantage à du yaourt ou du pudding.
Pour identifier les gels les plus agréables au goût, les chercheurs ont travaillé avec Sensory Spectrum, une société de conseil spécialisée dans les expériences sensorielles des consommateurs. En travaillant avec les panels de dégustateurs professionnels de la société, les chercheurs ont découvert que les gels les plus attrayants comprenaient ceux fabriqués à partir d’huiles à saveur neutre (comme l’huile de coton) ou légèrement noisette (comme l’huile de sésame).
Livrer de nombreux médicaments
Les chercheurs ont choisi de tester leurs gels avec trois médicaments insolubles dans l’eau tirés de la liste des médicaments essentiels pour les enfants de l’Organisation mondiale de la santé : le praziquantel, utilisé pour traiter les infections parasitaires ; la luméfantrine, utilisée pour traiter le paludisme ; et l’azithromycine, utilisée pour traiter les infections bactériennes.
« Sur la base de cette liste, les maladies infectieuses se sont vraiment démarquées en termes de ce dont un pays a besoin pour protéger ses enfants », a déclaré Kirtane. « Une grande partie du travail que nous avons effectué dans cette étude était axée sur les médicaments contre les maladies infectieuses, mais du point de vue de la formulation, peu importe le médicament que nous mettons dans ces systèmes. »
Pour chacun de ces médicaments, les chercheurs ont découvert que les oléogels étaient capables de délivrer des doses égales ou supérieures aux quantités pouvant être absorbées par les comprimés, lors de tests sur des animaux. Les chercheurs ont également montré qu’un médicament soluble dans l’eau, un antibiotique appelé chlorhydrate de moxifloxacine, pouvait être délivré avec succès par un oléogel.
Pour rendre possible l’utilisation de ces formulations dans des zones qui ne disposent peut-être pas de réfrigération, les chercheurs les ont conçues de manière à ce qu’elles puissent être stables à 40 degrés Celsius (104 degrés Fahrenheit) pendant plusieurs semaines, et même jusqu’à 60 C (140 F) pour une semaine. Des températures aussi élevées sont rares mais peuvent être atteintes lorsque des médicaments sont transportés par camions sans réfrigération.
Les chercheurs ont obtenu l’approbation de la FDA pour mener un essai clinique de phase I de leur formulation olegel d’azithromycine, qu’ils espèrent lancer au Brigham and Women’s Hospital Center for Clinical Investigation dans les prochains mois.
Pour stocker et délivrer les médicaments, les chercheurs ont également conçu un distributeur similaire à un emballage de yaourt compressible, avec des compartiments pouvant être utilisés pour séparer les doses. Cela pourrait faciliter la délivrance du bon dosage pour chaque enfant, en fonction de son poids.
Les autres auteurs de l’article incluent Dylan Freitas, Katelyn Booz, Dao Thi Hong Le, Tiffany Hua, Stephen Scala, Aaron Lopes, Kaitlyn Hess, Joy Collins, Siddharta Tamang, Keiko Ishida, Johannes Kuosmanen, Netra Unni Rajesh, Nhi Phan, Junwei Li , Annlyse Krogmann, Jochen Lennerz, Alison Hayward et Robert Langer.
La recherche a été financée par la Fondation Bill et Melinda Gates, une bourse postdoctorale PhRMA Foundational, une bourse Fulbright et la subvention Koch Institute Support (core) du National Cancer Institute.
