Journal américain de l'administration de médicaments et de la thérapeutique Libre accès

Abstrait

Poudres inhalables chargées de nanoparticules de chitosane pour l'administration de médicaments protéiques

Sonia Al-Qadi

Ce travail prévoyait de créer des poudres inhalables de nanoparticules de chitosane empilées à l'insuline (INS-CS NPs), par une stratégie de microencapsulation, et d'étudier leur assimilation par aspiration in vivo. À cette fin, les INS-CS NPs ont été mis au point en fusionnant l'insuline (INS) dans des éléments nanoparticulaires (NPs), comprenant le polysaccharide chitosane (CS) et le réticulant tripolyphosphate de sodium (TPP), en utilisant la ionotrope de gélification. Peu de temps après, les INS-CS NPs ont été décrits quant à la morphologie, la taille, le potentiel zêta et la limite d'empilement. Ensuite, les poudres inhalables ont été créées par co-séchage par éclaboussure des suspensions de INS-CS NPs avec le sucre mannitol (thermoprotecteur), ce qui a donné lieu à des poudres microstructurées avec des propriétés rationalisées suffisantes pour l'expression pulmonaire. L'exécution in vivo des poudres séchées sous la douche INS-CS NPs a été vérifiée en vérifiant les niveaux de glucose plasmatique, après organisation intratrachéale chez les rongeurs. Les NP INS-CS séchées par éclaboussures ont été efficacement microencapsulées dans des microsphères de mannitol, formant des poudres aux propriétés profilées adaptées à l'administration pulmonaire profonde. Les proportions pondérales NP IN-CS/mannitol ainsi que les limites du processus de séchage par éclaboussures ont une influence sur les propriétés des microsphères obtenues. De plus, les NP ont été efficacement récupérées après reconstitution des poudres séchées par éclaboussures dans des milieux liquides. L'examen in vivo a révélé que les NP INS-CS microencapsulées ont provoqué un effet hypoglycémique de plus en plus prononcé et retardé, par rapport aux contrôles, notamment les microsphères de mannitol empilées sur INS, la disposition locale de l'INS et la suspension de NP INS-CS. En général, outre l'avantage d'une organisation non intrusive et la solidité idéale des formulations sèches, par rapport à leurs partenaires liquides, les structures inhalables à petite échelle/nanoparticules peuvent garantir le transport pulmonaire de macromolécules thérapeutiques pour des effets fondamentaux ou locaux .

Les peptides et les protéines ont un potentiel thérapeutique extraordinaire. À l'heure actuelle, le marché des médicaments à base de peptides et de protéines est estimé à plus de 40 milliards de dollars par an, soit 10 % du marché pharmaceutique. Ce marché se développe beaucoup plus rapidement que celui des petites particules et représentera une part beaucoup plus importante du marché à l'avenir. Il existe actuellement plus de 100 produits thérapeutiques à base de peptides approuvés sur le marché, la part du lion étant inférieure à 20 acides aminés. Par rapport aux médicaments à base de petites particules classiques qui constituent actuellement la majeure partie du marché pharmaceutique, les peptides et les protéines peuvent être extrêmement spécifiques car ils ont de nombreuses fonctions de contact avec leur cible. Une sélectivité accrue peut également entraîner une diminution des réactions et de la nocivité. Les peptides peuvent être conçus pour cibler un large éventail de particules, ce qui leur offre des possibilités pratiquement illimitées dans des domaines tels que l'oncologie, l'immunologie, les maladies cardiovasculaires et l'endocrinologie. Ces thérapies peptidiques et protéiques présentent également des inconvénients, par exemple une faible biodisponibilité et un risque métabolique. La biodisponibilité orale des peptides est limitée par la dégradation dans le tractus gastro-intestinal (GI) ainsi que par leur incapacité à traverser la barrière épithéliale. Ces thérapies ont généralement des poids moléculaires élevés, une faible lipophilie et des groupes fonctionnels chargés qui entravent leur assimilation. Ces caractéristiques conduisent à la faible biodisponibilité de la plupart des peptides administrés par voie orale (< 2 %) et à des demi-vies courtes (< 30 min) [8]. L'administration intraveineuse (iv.) ou sous-cutanée (sc.) de ces thérapies résout le problème de l'assimilation, mais d'autres facteurs limitent la bioaccessibilité des thérapies peptidiques et protéiques, notamment : les protéases fondamentales ; la digestion rapide ; l'opsonisation ; les changements conformationnels ; la séparation des protéines sous-unitaires ; la complexation non covalente avec des éléments sanguins ; et la démolition des groupes latéraux labiles.

Les progrès rapides de la science subatomique et les avancées récentes dans le domaine de la technologie recombinante augmentent la preuve de la validité et la commercialisation des médicaments protéiques potentiels. Les types conventionnels de préparations pour les tranquillisants peptidiques et protéiques dépendent souvent de leur perfusion parentérale, car la biodisponibilité de ces agents utiles est faible lorsqu'ils sont administrés de manière non parentérale. Cependant, ces systèmes ont toujours une perfusion intermittente et augmentent le taux de constance des patients. Le développement d'une structure de mesure orale qui améliore la rétention des médicaments peptidiques et particulièrement protéiques est la définition la plus séduisante et probablement le meilleur test dans le domaine pharmaceutique.