Les scientifiques du MIT ont mis au point une nouvelle capsule médicamenteuse robotisée capable de pénétrer la barrière du mucus dans l’intestin.
Une technologie permettant d’administrer de l’insuline par voie orale plutôt que par des injections régulières constituerait un progrès décisif pour la science médicale, et les scientifiques du MIT travaillent ardemment à cet objectif depuis de nombreuses années. Leur dernière création est une capsule médicamenteuse qui utilise une tête robotique à tunnel pour se frayer un chemin à travers le mucus de l’intestin grêle, donnant à l’insuline une voie directe vers les cellules.
La difficulté d’administrer par voie orale des médicaments à grosses protéines comme l’insuline est liée à l’environnement inhospitalier du tube digestif. Les conditions y sont très acides, et même si les médicaments ne sont pas dégradés, ils ont du mal à pénétrer la barrière de mucus qui tapisse le tractus.
Les scientifiques du MIT ont été à l’avant-garde des systèmes d’administration de médicaments de pointe conçus pour surmonter ces obstacles difficiles. Leurs travaux ont porté sur des capsules à micro-aiguilles qui perforent le tissu intestinal et d’autres qui s’attaquent à la paroi de l’estomac. Nous avons également vu les ingénieurs du MIT développer des matériaux qui résident en toute sécurité dans l’intestin et libèrent lentement les médicaments au fil du temps, ainsi que d’autres systèmes innovants qui activent les médicaments en réponse à la lumière.
Baptisé « RoboCap », le dernier système en date consiste en une capsule dotée d’un capuchon robotisé enrobé de gélatine, qui se dissout en réponse à des niveaux de pH spécifiques dans l’intestin grêle. Cela ferme un circuit embarqué qui déclenche un moteur interne alimenté par une minuscule batterie biocompatible, ce qui fait que la capsule commence à tourner.
De la taille d’une multivitamine, la RoboCap a été testée dans des intestins de porc, où son mouvement de rotation lui a permis de s’enfoncer dans la barrière de mucus. Cette action de rotation déplace mécaniquement la barrière de mucus et décompose simultanément le compartiment contenant les médicaments, ce qui leur permet d’être libérés dans les cellules de l’intestin.
Dans leurs expériences sur les animaux, l’équipe a pu administrer efficacement de l’insuline ainsi qu’un antibiotique peptidique de plus grande taille appelé vancomycine, qui est utilisé pour traiter diverses infections. La RoboCap a pu délivrer entre 20 et 40 fois la dose d’une capsule standard conçue sans le mécanisme de tunnellisation, et elle passe en toute sécurité dans le tube digestif une fois son travail terminé. La couche de mucus, quant à elle, s’est réparée en quelques heures.
« Ce que fait le RoboCap, c’est déplacer transitoirement la barrière initiale de mucus, puis améliorer l’absorption en maximisant la dispersion locale du médicament », a déclaré Giovanni Traverso, qui a dirigé les recherches. « En combinant tous ces éléments, nous maximisons vraiment notre capacité à fournir la situation optimale pour que le médicament soit absorbé. »
Les expériences ont été menées sur l’intestin grêle, mais les chercheurs affirment que la RoboCap pourrait être déployée pour libérer d’autres médicaments dans l’estomac ou le côlon en apportant des modifications au revêtement de gélatine qui lui permettraient de se dissoudre à différents niveaux de pH.
https://www.science.org/doi/10.1126/scirobotics.abp9066
https://news.mit.edu/2022/protein-drugs-gi-tract-0928
