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n°51 juin / juillet 2015
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e Professeur Patrick Couvreur est l’un des spécialistes mondiaux
des nanomédicaments. Il enseigne, entre autre, à l’université de
Paris-Sud, à l’Institut Galien de Châtenay-Malabry. Sa définition
du nanomédicament va nous permettre de plonger dans l’univers
de l’infiniment petit puisque un nanomètre (nm) correspond à
un milliardième de mètre. On se situe entre 10 et 100 nm et donc
proche de la taille des atomes. Un atome d’hydrogène, modèle
le plus simple qui est composé d’un proton et d’un électron,
mesure 0,1 nanomètre de diamètre.
Notions de
pharmacocinétique
Lorsqu’un médicament est administré dans l’organisme il suit
une série d’étapes qui sont presque identiques quel que soit le
médicament.
•• L’absorption
. Le médicament, dans le cas d’une administration
par voie orale, ce qui est la grande majorité des cas, est absorbé
par les cellules de l’intestin et passe dans le sang. La vitesse
et l’intensité de cette absorption définit la biodisponibilité du
médicament. Elle est fonction de critères très variés comme la
vacuité de l’estomac, l’état du système intestinal, la présence
d’autres composés chimiques (alcool) ou médicaments, ou
peuvent en être totalement indépendant car cette fonction va
dépendre aussi des caractéristiques physico-chimiques de la
molécule de médicament, de son hydro ou liposolubilité etc...
•• La distribution
. Une fois dans le sang, et toujours selon ses
critères physico-chimiques, le médicament va se fixer de façon
plus ou moins importante aux protéines plasmatiques. Celles-ci
vont le transporter dans tout le compartiment sanguin.
•• La métabolisation
. Alors que le médicament est absorbé il
va faire l’objet d’un premier passage hépatique car les vaisseaux
qui partent de l’intestin (système de la veine porte) passent
d’abord par le foie. Celui-ci est une véritable usine chimique
biologique. Sa fonction est de greffer immédiatement des
radicaux chimiques ou encore de casser la molécule, autrement
dit de la transformer (la métaboliser) pour la rendre inactive et
permettre son élimination.
•• L’élimination
. Une fois rendue inactive et inoffensive la
molécule de médicament est éliminée soit par le rein, soit dans
les selles, là aussi selon ses critères physico-chimiques et son
hydro ou liposolubilité.
« Invention » des
nanomédicaments
Nous pouvons maintenant comprendre que, dans la plupart des
cas, un médicament « classique » est bien utile. Cependant,
lorsque l’écart thérapeutique est très faible, c’est à dire,
lorsque l’effet thérapeutique recherché est très proche des
effets secondaires ou toxiques, il devient indispensable, pour
les pharmacologues et les galénistes, de trouver de nouvelles
pistes et astuces pour améliorer ce rapport, en fonction des
caractéristiques intrinsèques de la molécule de médicament et
en fonction de la pathologie à traiter. C’est notamment le cas de
la classe pharmacologique des anticancéreux qui permettent
de traiter des pathologies très lourdes mais, quelquefois,
les tissus cancéreux à traiter sont difficilement accessibles,
et les molécules à manipuler sont particulièrement toxiques.
Plusieurs possibilités existent, entre autres exemples.
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Puisqu’une cellule ne peut pas tout faire en même temps,
il est possible de repérer les phases de repos et les phases
d’activité, et de s’en servir pour agir au meilleur moment. C’est
le cas développé par une voie de recherche : la chronobiologie.
Pour traiter certaines pathologies, il est important de prendre
le médicament le soir uniquement. Pour d’autres, comme les
corticoïdes à forte dose par voie orale, il faut les prendre le
matin. Dans le cas de certains cancers, cela permet de tuer
les cellules cancéreuses au meilleur moment, puisque le cycle
cellulaire de celles-ci est différent du cycle des cellules saines.
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Une autre possibilité est d’améliorer la galénique c’est à dire
le véhicule qui va transporter le médicament dans l’organisme,
avec plus ou moins de spécificité. Mais la dernière « trouvaille »
est d’utiliser des nanovecteurs dont la taille est tellement
petite qu’ils peuvent franchir presque toutes les barrières pour
atteindre les cellules.
C’est cette invention qui a été faite et a été développée en
1977 par le Professeur Patrick Couvreur.
Évolution des
nanomédicaments
Lors de la phase d’encapsulation des principes actifs pour la
préparation des nanomédicaments de première génération, les
vecteurs utilisés se lient à certaines protéines plasmatiques
(opsonines) pour favoriser une reconnaissance par le foie. Ce
qui est intéressant si l’on doit traiter cet organe. Mais cela est
plus gênant si l’on doit traiter d’autres tissus ou atteindre le
cerveau, par exemple.
Afin de permettre d’éviter au foie de piéger les nanomédicaments
il a été mis au point des vecteurs de 2
ème
génération, en greffant
à la surface des vecteurs des composés hydrophiles. Ainsi,
les vecteurs demeurent plus longtemps dans la circulation et
peuvent atteindre d’autres organes.
Les vecteurs de 3
ème
génération se comportent comme des
missiles à tête chercheuse, car ont été greffés à leur surface
des ligands caractéristiques de la cellule cancéreuse. Ainsi
le nanovecteur va se fixer uniquement sur sa cible par un
phénomène de reconnaissance réciproque.
Les méthodes de préparation des nanomédicaments peuvent
revêtir de nombreux procédés, mais le principe essentiel
est l’encapsulation. C’est la qualité de cette encapsulation
qui va permettre d’emmagasiner et donc de transporter une
quantité plus ou moins importante de principe actif (taux de
charge). Deuxièmement, il est important aussi d’éviter que
le principe actif se retrouve à la surface, provoquant ainsi
une libération non contrôlée. Enfin, le matériel biologique
utilisé pour créer cette capsule est de nature variable.
Les différents matériaux utilisés pourraient engendrer une
efficacité du transport, mais provoquer le dépôt de résidus,
ce qui n’est pas souhaitable. Il a donc fallu trouver des
capsules biodégradables ne laissant aucun résidu. Afin de
réduire la plupart des inconvénients, une nouvelle approche
est faite en utilisant un composé dérivé de l’huile de foie