Amélioration de la capture du phosphate dans le processus de dialyse péritonéale grâce à des nanostructures d'oxyde de fer recyclables spécialement conçues – PHODIA

Chez les patients souffrant d'insuffisance rénale chronique (IRC), l’accumulation de phosphates dans le sang est très dangereuse et la dialyse est le seul moyen de les éliminer du sang hors transplantation. Le déséquilibre en phosphate entraîne une mortalité cardiovasculaire élevée et des troubles osseux chez les patients sous dialyse. Les procédés actuels (hémodialyse (HM) et dialyse péritonéale (DP)) ne permettent pas d'éliminer les phosphates en quantité suffisamment importante. L'HM consiste à épurer le sang via une circulation extracorporelle où le sang est nettoyé à l'aide d'une machine. Pendant la DP, le dialysat est introduit dans la cavité péritonéale du patient et, après quelques heures, la composition du dialysat est équilibrée avec celle du compartiment sanguin. Par des mécanismes de diffusion et de convection à travers les capillaires, les toxines et l'eau en excès passent dans le dialysat. Il est ensuite évacué à l'extérieur de l'organisme avant l'apport ultérieur d'un nouveau dialysat. La durée des échanges varie en fonction des besoins du patient.
Le projet PHODIA propose d'étudier l'ajout de nanoparticules d'oxyde de fer (IONP) dans le dialysat afin d'améliorer l'élimination des phosphates du sang, voire de réduire la durée de la DP. Il permettrait d'établir la DP comme la méthode de dialyse la plus adaptée. En effet, en plus de son coût inférieur à celui de l'HD, la DP présente de nombreux avantages pour le patient : autonomie dans le traitement, moins d'hospitalisations, moins de traitements secondaires comme les anticoagulants, la possibilité de réaliser le traitement pendant la nuit, moins de régime alimentaire et de restriction des liquides et une meilleure préservation vasculaire par rapport à l'HD. Ce dernier point fait que la DP est principalement utilisée chez les nourrissons.
L'augmentation de l'efficacité de l'élimination des phosphates en introduisant des IONP dans le dialysat permettrait à un très grand nombre de patients de bénéficier de cette technique de dialyse. Une telle solution utilisant les IONP pour améliorer l'élimination des phosphates par DP est proposée pour la première fois.
Le 1er objectif sera de synthétiser des IONP avec une taille et surface spécifique optimisées pour assurer une bonne stabilité colloïdale dans le dialysat, aucun transfert des IONP du dialysat vers le sang et une capture élevée des phosphates. 3 méthodes de synthèse seront testées pour cribler des IONP avec différents diamètre, taille de pore et surface spécifique.
Nous étudierons ensuite l’adsorption du phosphate à la surface des différentes IONP et la possibilité avec ces IONP d'éliminer aussi d'autres toxines. Nous vérifierons que les composés essentiels ne seront pas éliminés au cours de ce nouveau procédé de DP.
Un autre objectif original est la construction d'un dispositif in vitro imitant une séance de DP pour tester et optimiser la conception et l'extraction des IONP. Il s'agira de reproduire le plus fidèlement possible les échanges qui ont lieu à travers le péritoine lors d'une séance de dialyse ainsi que les conditions physico-chimiques d’échange, et de permettre des tests de faisabilité sans recours immédiat à des tests sur animaux. Un agent chélateur du 99mTc sera couplé à la surface des IONP afin de suivre leur diffusion dans le dispositif par imagerie nucléaire.
Enfin, nous vérifierons, par des expériences in vitro, les interactions des IONP avec les cellules de la membrane péritonéale et étudierons leur devenir in vivo dans le dialysat chez le rat par imagerie nucléaire.
L'objectif ultime est de formuler des dialysats contenant une quantité minimale et contrôlée de IONP pour extraire une quantité élevée et précise de phosphate pendant une séance de DP et éventuellement de réduire la durée de chaque séance. Un tel projet permettrait d'établir la DP comme un procédé efficace pour contrôler l'IRC et d'augmenter son utilisation pour un meilleur confort des patients adultes et surtout des enfants.