Relarguage programmable des médicaments par des biocapsules enroulées. – BioCaps

La pharmacocinétique de nombreux médicaments, à savoir leur résorption, leur distribution, leur métabolisme et leur élimination dépendent de l'heure d'administration. En conséquence, ces médicaments sont plus efficaces et / ou mieux tolérés s'ils sont pris à un moment approprié. La synchronisation de l'administration des médicaments avec le cycle circadien n'est pas toujours possible ni pratique. Par exemple, le 5-FU (5 Fluorouracile), principe actif anticancéreux, devrait être pris à 4 heures pour permettre une amélioration de 50 pour cents par rapport à un traitement non chronomodulé. La distribution non uniforme de médicaments dans un milieu micro / nanoporeux (comprimés ou gélules) constitue une approche permettant d’envisager la programmation de la libération d’un médicament à diffusion contrôlée. Néanmoins, la création de tels systèmes avec une distribution complexe des médicaments est un défi difficile. Dans le cadre de ce projet de recherche, nous proposons une méthode simple et peu coûteuse pour créer des capsules biopolymères avec des distributions tri-dimensionnelles de médicaments et qui pourront être mises à profit pour réaliser des chronothérapies. Les distributions radiales, azimutales et axiales bien définies des médicaments seront créées par l’enroulement spontané ou assisté des bandes de biopolymères (chitosan, cellulose, gélatine, alginate). Les médicaments seront déposés sur des bandes polymères par impression à jet d'encre ou par l’estampage. L’enroulement des bandes polymères transformera la distribution planaire du médicament en une distribution spatiale selon une fonction bien définie, suite à la forme spirale archimédienne des rouleaux. Les capsules multidrogues peuvent également être produites par cette approche en imprimant un motif multidrogue sur une bande et un roulement. La cinétique de libération in vitro des médicaments (carbamazépine, ranitidine, héparine, anti-inflammatoires non stéroïdiens (AINS), 5-fluorouracile, lorazépam, médicaments glucocorticoïdes anti-inflammatoires synthétiques, comme la méthylprednisolone, la triamcinolone et la prednisolone) des capsules immergées dans des milieux physiologiques classiques définis dans la Pharmacopée européenne 9ème édition(tampons phosphates, etc.) seront analysés par fluorimétrie, par pH-métrie et par chromatographie liquide haute performance. La recherche expérimentale sera accompagnée d'une analyse théorique de Fourier-Bessel et d'un modèle de marche aléatoire des processus de libération des médicaments à partir des capsules. Les solutions numériques et analytiques seront comparées aux données expérimentales et les modèles seront affinés. L'étude de l’efficacité de la mise en place d’une libération permettant d’envisager la chronothérapie et la chronopharmacologie sera réalisée à l’aide de médicaments connus pour leurs effets chronocinétiques sur des modèles animaux. Les essais in vitro et in vivo seront réalisés conformément aux directives officielles de l'UE et de la FDA. Ce projet aura un impact significatif sur le secteur de l'ingénierie des matériaux et sur le secteur de la santé. Une fois réalisée, la nouvelle technologie permettant de moduler la libération programmée de médicaments dans le temps conduira à des améliorations considérables de la qualité de vie et du bien-être des patient.es (moins d'effets toxiques, annihilation des effets secondaires et / ou indésirables) auxquels sont destinés des médicaments connus pour leurs propriétés chronopharmacocinétiques. La nouvelle approche permettra également aux patientes atteintes de maladies rares de profiter des avantages des thérapies chronomodulées et apporteront de nouvelles possibilités à la médecine personnalisée.