Modèles anatomiques pour la délivrance pulmonaire d’aérosols pour pathologies obstructives – AMADEUS

Le contexte de cette proposition est l'administration de médicaments en aérosol. L'aérosolthérapie est considérée comme majeure pour la prise en charge et du traitement des maladies respiratoires chroniques. Les plus courantes sont la BPCO chez les adultes et la bronchiolite chez les enfants. Différents traitements visant à dilater les voies aériennes et à réduire l'essoufflement peuvent aider à contrôler les symptômes et à améliorer la qualité de vie de ces patients. Comme les maladies respiratoires chroniques continuent de croître en consommant une part importante des coûts des soins de santé, une compréhension explicite de la science de l'aérosol thérapie devient de plus en plus importante. Bien que de nombreux essais cliniques, des revues de la littérature et des directives d'experts aident les médecins dans leur choix de médicaments inhalés, décider quel dispositif d'aérosol convient le mieux à un patient et un contexte clinique donné peut sembler arbitraire et confus. En fait, la maîtrise de la délivrance d'aérosol peut avoir un impact profond sur le choix des médicaments inhalés et des dispositifs d’aérosol afin d’optimiser les résultats cliniques.

Pour relier l'exposition des particules aériennes aux effets biologiques, il est essentiel d'évaluer les dépôts régionaux d'aérosol. L'identification des sites de dépôt est un déterminant majeur de la dose dans les tissus et des effets biologiques résultants. Comme alternative aux expériences d'inhalation in vivo, des modèles anatomiques ex vivo ont été développés. Cependant, très peu de modèles anatomiques imitent les voies respiratoires humaines supérieures et inférieures avec une respiration physiologique. Dans ce contexte, ce projet se concentre sur une solution originale qui comble le manque existant sur les modèles respiratoires afin d’évaluer les dépôts régionaux d'aérosol. Nous souhaitons développer un modèle pré-clinique ex vivo (correspondant à l'anatomie de l'adulte ou de l'enfant) avec des paramètres respiratoires contrôlés permettant de simuler de nombreuses affections respiratoires (de conditions saines à des affections pulmonaires obstructives). Nos spécifications visent à mettre au point un modèle préclinique ex vivo moins coûteux et facile à utiliser, sans restriction éthique et montrant une grande pertinence par rapport aux données humaines in vivo.

Ce nouveau concept expérimental est composé d'une réplique ORL humaine (construite par impression 3D) reliée à un tractus animal ex vivo (porcine pour l'adulte, lapin pour l'enfant) ventilé artificiellement par expansion passive avec des dépressions pleurales simulées. Les poumons d'animaux utilisés dans cette étude ne proviennent pas d'animaux destinés à la recherche scientifique, mais de l'élevage pour la consommation humaine (déchet organique dans les abattoirs). Ainsi, ce modèle est une alternative éthique et peu coûteuse aux expérimentations in vivo car aucun animal n'est sacrifié spécifiquement. Ce modèle chimérique permettra dans un avenir proche un développement moins coûteux et plus rapide des technologies de nébulisation en réduisant les essais sur les animaux (principe 3R), et en réduisant le coût de développement préclinique des technologies de nébulisation avant de réaliser des essais cliniques. Il offrira un gain significatif en termes de perspectives d’innovation dans le domaine de l'aérosolthérapie. En particulier, les principaux défis médicaux / sociaux à entreprendre grâce à ces modèles chimériques sont d'évaluer la délivrance de médicaments en aérosol dans le cas de la BPCO chez l'adulte et la bronchiolite chez l'enfant. En résumé, ce paradigme expérimental novateur vise à améliorer l'efficacité des traitements inhalés par nébulisation dans le cas de maladies obstructives.

La proposition AMADEUS contribue à encourager le porteur du projet à à développer son autonomie scientifique dans une démarche innovante afin de consolider une équipe de recherche consacrée aux particules inhalées.