Administration de Protéines Thérapeutiques

Les médicaments à petites molécules sont la forme de médecine privilégiée depuis de nombreuses années, mais à mesure que la science médicale progresse, de nouvelles formes de médicaments ont pris de plus en plus d’importance.

La technologie de l’ADN recombinant a permis la production de masse de protéines thérapeutiques, ce qui a élargi la gamme d’options de traitement disponibles pour les praticiens et les patients aujourd’hui. Les médicaments à base de protéines présentent des avantages thérapeutiques positifs pour le traitement des indications métaboliques, cardiovasculaires et cancéreuses, ralentissant efficacement la progression de la maladie. La haute spécificité des protéines thérapeutiques réduit les interférences avec les processus biologiques normaux qui entraîneraient des effets indésirables. Ils sont également moins susceptibles de provoquer des réponses immunitaires, car le corps produit naturellement bon nombre de ces protéines.

Malgré les avantages conférés par les médicaments à base de protéines, ils sont plus difficiles à administrer efficacement que les petites molécules, qui peuvent être administrées par voie orale, inhalée ou par injection. Lorsqu’on leur donne le choix entre inhaler, injecter ou avaler leurs médicaments quotidiens, les gens éviteront l’injection. Malheureusement, en raison des défis liés à l’administration orale ou par inhalation, l’injection a été la méthode d’administration standard. Les méthodes d’administration alternatives pour les thérapies à base de protéines sont donc très demandées et l’inhalation semble être une voie prometteuse.

Chez ITR, nous développons continuellement nos technologies d’inhalation pour fournir une administration de médicaments plus efficace et plus confortable. Dans ce bulletin, nous discutons des problèmes liés à l’administration orale de produits thérapeutiques ainsi que des difficultés d’administration par les poumons. Nous discuterons également de l’accent mis par les ITR sur le développement intensif de notre technologie d’inhalation.

Problèmes d’Administration Orale de Protéines Thérapeutiques

Lorsqu’on leur donne le choix entre une aiguille ou une pilule, la plupart des gens préfèrent prendre une pilule. Pour cette raison, l’administration orale a été historiquement privilégiée. Cependant, l’administration orale de produits thérapeutiques présente des inconvénients qui doivent être pris en compte.

La biodisponibilité des médicaments administrés par voie orale est fortement limitée en raison du métabolisme de premier passage hépatique. Lorsqu’il est pris par voie orale, le médicament passe par l’estomac, Avant d’entrer dans la circulation, le médicament est également délivré au foie et enfin à l’intestin grêle pour être absorbé. Au moment où le médicament atteint la circulation sanguine, les composants thérapeutiques actifs ont été réduits par voie enzymatique dans l’estomac et le foie, ce qui diminue le bénéfice thérapeutique. Les médicaments à petites molécules présentent une biodisponibilité réduite lorsqu’ils sont pris par voie orale, mais ils conservent néanmoins leurs avantages thérapeutiques.

Lorsqu’il s’agit de protéines en tant que thérapeutiques, la dégradation enzymatique à travers le tractus gastro-intestinal devient un mur de briques, éliminant la valeur thérapeutique potentielle que les médicaments offriraient. Les enzymes gastriques décomposent les protéines thérapeutiques dans l’estomac, elles sont ensuite décomposées par le foie. Au moment où le médicament est absorbé et pénètre dans le système circulatoire, il n’offre plus les avantages thérapeutiques auxquels il était destiné. La dégradation enzymatique est un problème difficile à contourner, c’est pourquoi les chercheurs se sont plutôt tournés vers l’inhalation comme méthode d’administration.

Problèmes avec l’Inhalation Comme Méthode de Livraison

Le traitement des maladies ou des troubles pulmonaires tels que la MPOC et l’asthme se fait par inhalation de médicaments en aérosol. Le médicament est inhalé pour traiter directement les poumons localement. Jusqu’au raffinement de la technologie de l’ADN recombinant et des capacités à produire en masse des protéines thérapeutiques, l’inhalation de protéines thérapeutiques n’a pas été bien explorée.

Pour les personnes atteintes de diabète sucré, plusieurs injections quotidiennes d’insuline ont été nécessaires pour survivre. En tant que protéine, l’insuline ne peut pas être prise par voie orale, car elle serait entièrement digérée par le métabolisme de premier passage hépatique. L’injection a donc été utilisée pour délivrer l’insuline directement dans la circulation sanguine. Les conséquences de l’omission de doses d’insuline peuvent être fatales et l’observance de plusieurs injections quotidiennes pendant des années est désagréable. Une alternative à l’injection est donc fortement souhaitée et serait un moyen efficace d’augmenter l’observance et le confort du patient.

L’administration réussie de médicaments par inhalation réduit le problème du métabolisme de premier passage dans le tractus gastro-intestinal, mais elle nécessite toujours de contourner les mécanismes de défense naturels des poumons, tels que la clairance mucociliaire, les macrophages et les enzymes pulmonaires. Les enzymes pulmonaires montrent moins de dégradation des protéines thérapeutiques par rapport aux enzymes trouvées dans le tractus gastro-intestinal, maintenant le potentiel thérapeutique du médicament. Cependant, les macromolécules protéiques sont trop grandes pour être absorbées de manière paracellulaire dans les poumons et nécessitent l’aide d’un activateur d’absorption.

L’utilisation d’Amplificateurs d’Absorption

Une jonction serrée (JS) est un type de jonction cellulaire dans lequel les membranes de deux cellules voisines se rejoignent pour former une barrière car elles limitent le passage des molécules et des ions à travers l’espace entre les cellules.

Pour les macromolécules inhalées, ces barrières limitent le transport paracellulaire des médicaments. L’administration pulmonaire efficace de grandes macromolécules protéiques nécessite l’utilisation d’un activateur d’absorption en raison de la grande taille moléculaire des macromolécules protéiques. Les molécules plus petites pénètrent dans la circulation via l’absorption paracellulaire, les grandes macromolécules protéiques nécessitent l’ouverture des jonctions serrées (Fig. 1) dans les cellules épithéliales et endothéliales.

Les ITR Fonctionnent avec des Activateurs d’Absorption

Nos experts en la matière dévoués – les scientifiques des aérosols, les toxicologues par inhalation et les navigateurs du développement de médicaments, ont développé en collaboration des méthodes appropriées pour les tests de toxicité précliniques des activateurs d’absorption. Dans une étude précédemment achevée, une expérience préliminaire a été réalisée pour déterminer la toxicité et l’efficacité d’une plateforme thérapeutique lorsqu’elle est administrée par exposition par inhalation.

La plate-forme a introduit un activateur d’absorption pour faciliter et optimiser davantage l’administration pulmonaire de médicaments de thérapie protéique en tandem avec une variété de macromolécules inhalées. Les résultats ont démontré que la plateforme thérapeutique proposée était bien tolérée et qu’il n’y avait aucun signe de toxicité locale.

Les données présentées ont montré que l’activateur pourrait potentiellement être utilisé comme plate-forme thérapeutique pour améliorer l’administration de macromolécules inhalées à travers les barrières épithéliales et endothéliales en ouvrant les jonctions serrées, ce qui protège potentiellement la protéine/le peptide de la dégradation enzymatique, mais contribue également à améliorer son absorption sans altérer son activité biologique

Ces données préliminaires représentent une opportunité significative pour l’activateur d’absorption d’agir comme une plate-forme thérapeutique robuste et de faciliter la voie d’administration inhalée de protéines thérapeutiques ainsi que de nombreuses autres classes de médicaments thérapeutiques trop volumineux pour traverser les barrières épithéliales et endothéliales respectivement

Conclusion

Depuis 2001, ITR Laboratories Canada Inc., a construit une vaste expérience historique dans les sciences des aérosols, la toxicologie par inhalation et la pathologie pulmonaire. Avec une expertise combinée d’environ 100 ans, nos scientifiques des aérosols, toxicologues par inhalation et navigateurs du développement de médicaments ont géré et soutenu plus de 500 études de toxicologie par inhalation à ce jour, avec des durées allant d’une dose unique à des études de cancérogénicité de deux ans.

Notre expertise en caractérisation d’aérosols avec des inhalateurs de poudre sèche (DPI), des inhalateurs-doseurs (MDI), des formulations et des suspensions nébulisées a soutenu des produits de combinaison thérapeutique à multiples facettes pour les vaccins, les petites et les grandes molécules.