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Les patientes subissant une fécondation in vitro (FIV) doivent se donner des injections hormonales quotidiennes dans les semaines précédant la collecte des ovules pour la procédure. Aujourd’hui, une équipe de recherche a développé ce qu’elle appelle un moyen indolore et automatisé d’administrer ces hormones à l’aide d’un patch à micro-aiguilles activé par la lumière.
Une étude préliminaire menée chez le rat a montré que l’administration de l’hormone leuprolide à partir d’un patch pouvait se faire sans douleur et sans libérer de substances étrangères dans l’organisme. Une lumière peut être préprogrammée pour s’allumer à des moments précis, de sorte que le patch libère l’hormone à la bonne cadence.
Vivienne Tamqui était doctorant au moment de l’étude, a suggéré le potentiel de leurs recherches pour aider les patientes FIV, a déclaré Cerruti. Le groupe avait déjà envisagé d’utiliser le patch pour administrer des médicaments contre le cancer aux patients, a déclaré Cerruti.
« D’après ce que nous lisons, l’une des principales raisons de l’échec de la FIV est que le médicament n’est pas administré de manière cohérente », a-t-elle déclaré à Live Science. L’espoir est qu’un jour, le correctif puisse résoudre ce problème.
Concevoir un système d’administration d’hormones
Dans la nouvelle étude, l’équipe a incorporé découvertes antérieures réalisés dans deux laboratoires distincts à McGill et au Centre de recherche INRS au Québec.
Le patch est composé de minuscules aiguilles contenant des nanoparticules remplies de l’hormone leuprolide. Les chercheurs avaient déjà développé un revêtement potentiel pour les nanoparticules qui se décompose lorsqu’il est exposé à une lumière à faible énergie, appelée lumière proche infrarouge (NIR). Lors d’une exposition NIR, les nanoparticules répandent alors leur contenu.
Comment cela fonctionne est que le NIR est converti en lumière ultraviolette (UV) de plus haute énergie par le noyau de la nanoparticule. Cette lumière UV peut alors briser les liaisons du revêtement de la particule, libérant ainsi les molécules contenues à l’intérieur. « Nous avions ce revêtement dont nous savions qu’il fonctionnait », a déclaré Cerruti.
L’équipe a également montré que les nanoparticules, constituées de matériaux de terres rares, sont non toxique lors des tests sur les animaux. Pour ensuite fabriquer leur patch, ils ont incorporé les nanoparticules dans des micro-aiguilles constituées d’un polymère synthétique insoluble, qui ne devrait pas se dégrader, a déclaré Cerruti.
Les aiguilles piquent des trous microscopiques dans la couche externe du peauappelée couche cornée, qui est constituée de cellules mortes de la peau. Ces piqûres sont indolores car les aiguilles ne pénètrent pas assez profondément pour atteindre les terminaisons nerveuses sensorielles situées dans les couches plus profondes de la peau, a expliqué Tam.
Chez le rat, le NIR a réussi à libérer le médicament des micro-aiguilles sans libérer de substances étrangères – à savoir les nanoparticules elles-mêmes – dans le corps, a déclaré Cerruti. Si les nanoparticules étaient entrées dans le corps avec les hormones, elles se seraient accumulées dans le foie et d’autres organes, a-t-elle déclaré, mais l’équipe n’a pas observé cela lors des tests.
Un défi potentiel de cette méthode est que l’épaisseur de la peau et le flux sanguin varient selon les patients, a déclaré Kang de vieprofesseur agrégé à la faculté de pharmacie de l’Université de Sydney, qui n’a pas participé à l’étude. S’assurer qu’une impulsion NIR libère la lumière nécessaire sur différents types de corps peut être plus difficile que d’administrer le médicament avec une injection standard, a-t-il écrit dans un e-mail à Live Science.
Bien que le NIR pénètre mieux dans la peau que la lumière visible, son efficacité diminue avec l’augmentation du tissu adipeux, a ajouté Kang. « Les injections de FIV étant traditionnellement sous-cutanées (administrées sous la peau), les chercheurs doivent s’assurer que les micro-aiguilles et la source de lumière peuvent communiquer efficacement à la profondeur nécessaire pour déclencher la libération », a-t-il expliqué.
Les nouvelles découvertes montrent que l’hormone est entrée dans les cellules des rats. système circulatoire comme prévu, mais les chercheurs doivent encore tester si cette méthode d’administration a l’effet souhaité en encourageant la maturation des œufs, a déclaré Cerruti.
Le plus grand obstacle à toute thérapie à base de nanoparticules est la biocompatibilité, a déclaré Kang, ce qui signifie que le matériau doit être compatible avec les tissus vivants et ne pas provoquer d’effets toxiques ou de réactions immunitaires nocives. Les chercheurs « doivent prouver que ces nanoparticules sont soit excrétées en toute sécurité, soit restent inertes dans la peau sans toxicité à long terme », a-t-il déclaré.
Bien que les micro-aiguilles ne devraient pas se dégrader dans le corps, il pourrait être difficile de prouver leur durabilité, a déclaré Cerruti, car « les polymères sont constitués d’hydrogène, de carbone et d’oxygène – les mêmes éléments dont nous sommes constitués ».
Avant de passer à des études sur des animaux plus gros, a déclaré Cerruti, les chercheurs souhaitent mener des études supplémentaires sur des rats pour déterminer l’efficacité de ce système d’administration d’hormones.
Lors de leurs premières expériences, l’équipe n’a libéré qu’une petite dose de l’hormone. Pour que la dose soit équivalente à celle utilisée en FIV, ils devraient utiliser plus de patchs sur une souris donnée, ou inclure plus de nanoparticules dans un patch donné, a déclaré Cerruti. Ils pourraient également augmenter la taille du patch, augmentant ainsi le nombre de nanoparticules.
L’un des « plus grands obstacles à surmonter avant une éventuelle traduction clinique est la dose limitée du médicament disponible dans le sang », a déclaré Cerruti.
Sources des articles
Tam, V., Trana, R., Nieto‐Arguello, A., Olasubulumi, O., Babity, S., Skripka, A., Vetrone, F., Brambilla, D. et Cerruti, M. (2025). Conversion ascendante de microaiguilles chargées de nanoparticules pour une administration réactive de gonadotrophines dans le proche infrarouge afin d’augmenter le succès de la fécondation in vitro. Petit, 22(1). https://doi.org/10.1002/smll.202513138

