Accueil Santé & Bien-être Un hydrogel de polymères et de nanoparticules pour l’administration sous-cutanée d’anticorps largement...

Un hydrogel de polymères et de nanoparticules pour l’administration sous-cutanée d’anticorps largement neutralisants contre le SRAS-CoV-2.

149
0

Dans une étude récente publiée sur le site Web de l bioRxiv* serveur de préimpression, les chercheurs ont comparé le système d’hydrogel à nanoparticules polymères (PNP) et les voies standard d’administration d’anticorps largement neutralisants (bnAbs) contre le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SARS-CoV-2) dans un modèle de souris.

Etude : Administration sous-cutanée d'un anticorps contre le SARS-CoV-2 à partir d'un dépôt d'hydrogel supramoléculaire. Crédit image : Corona Borealis Studio/Shutterstock
Étude : Administration sous-cutanée d’un anticorps contre le SRAS-CoV-2 à partir d’un dépôt d’hydrogel supramoléculaire. Crédit image : Corona Borealis Studio/Shutterstock

Fond d’écran

L’hydrogel de PNP est un hydrogel supramoléculaire présentant des propriétés d’amincissement par cisaillement et d’autocicatrisation. Il empêche facilement la libération en rafale d’anticorps bnAbs encapsulés et libère lentement la cargaison anticorps-médicament pour améliorer sa pharmacocinétique (PK). L’action protectrice persistante des bnAbs pourrait permettre une immunisation passive contre les maladies infectieuses, notamment la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19). Un mauvais profil pharmacocinétique réduit la concentration de bnAbs dans l’organisme, ce qui nuit à son efficacité prophylactique ou thérapeutique. En relevant le défi de l’administration contraignante des bnAbs, on pourrait également améliorer la prophylaxie pré et post-exposition des bnAbs contre le SRAS-CoV-2.

A propos de l’étude

Dans cette étude, les chercheurs ont exploré les matériaux qui pourraient former un dépôt sous-cutané et délivrer avec succès des anticorps thérapeutiques avec différentes caractéristiques pharmacocinétiques.

Ils ont réalisé une formulation d’hydrogel de PNP à la concentration finale souhaitée en mélangeant les solutions mères de (hydroxypropyl)méthylcellulose modifiée au dodécyle (HPMC-C12) et des nanoparticules de polyéthylène glycol-acide polylactique (PEG-PLA) dans la quantité requise de solution tampon de phosphate (PBS). L’équipe a réalisé des expériences de rhéométrie sur un rhéomètre hybride de découverte contrôlé par le couple.

Ils ont effectué in vitro et des mesures de diffusion, par exemple des expériences de récupération de la fluorescence après photoblanchiment (FRAP), et ont rapporté les résultats sous forme de moyenne ± l’écart type (ET). En outre, les chercheurs ont calculé le coefficient de diffusion (D) et déterminé la diffusivité de l’immunoglobuline G (IgG) de rat diffusant librement en utilisant la diffusion dynamique de la lumière (DLS).

Pour les expériences FRAP, ils ont utilisé un laser à argon de 488 nm à une intensité de 20% pour exciter la fluorescéine pour l’imagerie et ont réglé les lasers à argon de 405 et 488 nm à une intensité de 100% pour le photoblanchiment. Ils ont divisé chaque lot d’hydrogel PNP en trois échantillons différents dans les microplateaux à fond de verre pour effectuer les mesures deux à trois fois. L’équipe a pris 10 images de pré-blanchiment, suivies d’un photoblanchiment pendant 10 cycles avec un temps de séjour des pixels de 177,32 secondes. Ils ont enregistré un minimum de 500 images post-blanchiment pour former la courbe de récupération.

Lire aussi :  Les chercheurs du HBP fournissent des cartes 3D de quatre nouvelles zones du cerveau qui jouent un rôle clé dans les fonctions cognitives

Le Centi-C10 est un IgG humain de haute affinité qui se lie au domaine de liaison du récepteur (RBD) du SRAS-CoV-2 de type sauvage pour bloquer l’interaction RBD-enzyme de conversion de l’angiotensine 2 (ACE2), observée par résonance plasmonique de surface (SPR) à haut débit. Pour in vitro Dans le cadre des essais de stabilité, des échantillons de Centi-C10 ont été encapsulés dans un hydrogel de PNP 2:10, chargés dans des flacons de verre à scintillation, scellés et incubés à 37 °C. Les échantillons ont été constamment agités à 200 tours par minute, après quoi les chercheurs ont prélevé des aliquotes à des intervalles hebdomadaires pendant une période allant jusqu’à quatre semaines. L’équipe a analysé ces échantillons de Centi-C10 au moyen d’un test immuno-enzymatique (ELISA).

La modélisation pharmacocinétique a aidé les chercheurs à évaluer comment personnaliser le système d’hydrogel PNP pour délivrer des anticorps ayant des caractéristiques physiques similaires mais des caractéristiques pharmacocinétiques différentes. Les caractéristiques pharmacocinétiques d’un bnAb étant différentes chez le modèle murin et chez l’homme, l’équipe a mis en œuvre un modèle à deux compartiments avec une cinétique de premier ordre et des valeurs de dosage et physiologiques pertinentes pour les anticorps IgG chez l’homme.

Les chercheurs ont administré l’anticorps Centi-C10 à des souris transgéniques souffrant d’immunodéficience combinée sévère (SCID) par trois voies différentes afin d’évaluer les profils pharmacocinétiques. Ils ont sélectionné les IgM et les IgG3, deux anticorps prometteurs dont le profil pharmacocinétique est médiocre.

Résultats de l’étude

Avant d’initier un in vivo les chercheurs ont réalisé une étude in vitro pour vérifier que l’anticorps Centi-C10 est stable lorsqu’il est encapsulé dans l’hydrogel. Les conditions de l’essai in vitro accélèrent la dégradation de l’anticorps. Ces tests indiquent que les anticorps devraient être stables dans l’hydrogel en tant que dépôt sous-cutané, mais que les formulations d’anticorps encapsulés dans l’hydrogel pourraient être plus stables en rayon et résister à la chaîne du froid, deux facteurs qui contribuent à réduire le coût global et à améliorer l’accès aux médicaments biothérapeutiques.

Après une semaine, le Centi-C10 encapsulé dans l’hydrogel présentait une activité de liaison presque inchangée dans l’essai par rapport à un contrôle. Après trois semaines, le Centi-C10 dans le PBS présentait une activité de liaison inférieure à 10 %, tandis que le Centi-C10 encapsulé mesurait 40 ± 13 %.

Lire aussi :  L'infection et la vaccination contre le SRAS-CoV-2 entraînent la réponse anticorps la plus élevée et la plus durable

Il est important de noter que la modélisation pharmacocinétique a indiqué une tendance générale, selon laquelle la demi-vie de dépôt du médicament doit être environ deux fois supérieure à la demi-vie d’élimination du médicament. In vitro Les mesures de diffusivité des anticorps ont montré que 1,5 ml d’une formulation d’hydrogel de PNP 2:10 avait une demi-vie de 6,3 jours ; elle pourrait donc être plus efficace pour délivrer des anticorps ayant des demi-vies plus courtes.

Conclusions

Cette étude a mis en évidence le potentiel futur de l’administration d’anticorps thérapeutiques à partir d’un dépôt sous-cutané, tout en soulevant les défis associés. Dans l’ensemble, les hydrogels de PNP présentaient tous les attributs requis d’un dépôt sous-cutané idéal pour l’administration d’anticorps-médicaments. Ils présentaient une bonne injectabilité, offraient un long temps d’exposition au médicament et maintenaient la stabilité du médicament pendant le vieillissement sous contrainte. En général, en fonction de leurs caractéristiques et de leur profil pharmacocinétique pour l’application cible, les anticorps présentant de mauvaises caractéristiques pharmacocinétiques peuvent bénéficier le plus de la technologie des hydrogels de PNP.

Il existe déjà plusieurs modèles pharmacodynamiques et pharmacocinétiques sophistiqués. Cependant, dans le cas des anticorps, la mise en œuvre d’un modèle pharmacocinétique à deux compartiments pour simuler la cinétique requise pour les anticorps humains cliniques peut contribuer à la conception de nouveaux matériaux qui pourraient servir de dépôts d’administration sous-cutanée. Ces matériaux pourraient contribuer à la prophylaxie pré et post-exposition du SRAS-CoV-2. En outre, ils pourraient avoir d’autres applications d’administration biothérapeutique.

Néanmoins, la référence pour le succès des systèmes d’hydrogel serait la capacité de maintenir la concentration sérique du médicament soit dans la fenêtre thérapeutique, soit au-dessus du seuil.

*Avis important

bioRxiv publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas évalués par des pairs et qui, par conséquent, ne doivent pas être considérés comme concluants, ni guider la pratique clinique/le comportement en matière de santé, ni être traités comme des informations établies.

Référence du journal :

  • Catherine M Kasse, Anthony C Yu, Abigail E Powell, Gillie A Roth, Celine S Liong, Carolyn K Jons, Awua Buahin, Caitlin L Maikawa, Sawsan Youssef, Jacob E Glanville, Eric A Appel. (2022). Administration sous-cutanée d’un anticorps contre le SRAS-CoV-2 à partir d’un dépôt d’hydrogel supramoléculaire. bioRxiv. doi : https://doi.org/10.1101/2022.05.24.493347 https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2022.05.24.493347v1
Article précédentLes foires aux bestiaux avant l’Aïd pourraient déclencher une deuxième vague de dermatoses nodulaires.
Article suivantVous cherchez à acheter votre prochaine manette de Nintendo Switch ? Voici le Top 5 des manettes de Nintendo Switch en 2022
Apasionado del running, vegano a los 25 años y comercial de la ropa, me incorporé al equipo de redacción de AltaVision.news en noviembre de 2021