Les scientifiques se rapprochent d’une méthode indolore permettant aux personnes atteintes de diabète de type 1 de le contrôler.
Par Vittoria D’Alessio
Lee Calladine se pique la peau avec une aiguille jusqu’à huit fois par jour pour s’injecter de l’insuline – l’hormone qui contrôle son diabète de type 1.
Sans insuline, son taux de sucre dans le sang deviendrait dangereusement élevé et finirait par être mortel.
Changeur de jeu
Calladine, âgé de 54 ans, est diabétique depuis 25 ans et la routine d’appoint en insuline lui est si familière qu’il ne se sent plus dégoûté depuis longtemps à l’idée de se percer la peau. Pourtant, la pratique est lourde.
« Je dois changer d’endroit où je fais mes injections », a déclaré Calladine, qui vit dans la ville britannique de Portsmouth et travaille comme coordinatrice d’événements pour la Diabetes Research & Wellness Foundation. « Si vous injectez trop souvent au même endroit, vous endommagez les tissus et obtenez une grosseur. Et si vous injectez ensuite dans cette masse, l’insuline ne sera pas absorbée.
Bien qu’un remède contre le diabète de type 1 soit le Saint Graal, un autre changement pour Calladine et des millions d’autres personnes comme lui dans le monde serait la possibilité d’administrer de l’insuline sans aiguilles ni seringues.
C’est là que le professeur David Fernandez Rivas, bio-ingénieur à l’Université de Twente aux Pays-Bas, pense pouvoir aider.
Fernandez Rivas dirige un projet de recherche qui a reçu un financement de l’UE pour développer une méthode permettant de déposer des liquides sur la peau et d’autres matériaux mous en utilisant la compression plutôt que les aiguilles.
La technique est connue sous le nom de BuBble Gun, qui est également le nom donné au programme quinquennal. projet cela se poursuivra jusqu’à fin 2024. Fernandez Rivas a inventé le BuBble Gun avec son équipe de recherche, qui perfectionne actuellement la technologie dans l’espoir d’en faire une réalité.
Pression rapide
Bien qu’il existe des pompes électroniques qui libèrent de l’insuline dans l’organisme tout au long de la journée, elles sont imparfaites et nécessitent toujours l’insertion d’une aiguille canule au point de connexion.
Avec BuBble Gun, un faisceau laser est dirigé vers le médicament liquide contenu dans une cartouche en verre, le chauffant jusqu’à ce qu’il bout et crée une bulle. Cette bulle grandit jusqu’à ce qu’elle expulse le liquide à grande vitesse – 30 à 100 mètres par seconde – hors de son tube et, dans le cas d’un médicament, dans la peau.
Plutôt que de percer la peau, comme le ferait une aiguille, le médicament est poussé entre les cellules de la peau. Cela limite les dommages à la peau et aux cellules situées en dessous.
« Le liquide devient effectivement l’aiguille », a déclaré Fernandez Rivas, qui a quitté Cuba pour les Pays-Bas en 2007 avec un premier diplôme en ingénierie nucléaire et qui travaille depuis dans la bio-ingénierie et les technologies vertes.
Cette approche pourrait être un soulagement non seulement pour 9 millions des personnes dans le monde, y compris Calladine qui souffrent de diabète de type 1, mais aussi des millions d’autres qui souffrent de maladies non liées qui nécessitent également des injections régulières.
Les autres bénéficiaires potentiels sont les 25% des gens qui ont peur des aiguilles et qui peuvent ainsi éviter certaines interventions médicales dont la vaccination.
« Supprimer la douleur et la peur liées au processus d’injection aura un impact important sur de nombreuses personnes souffrant de phobie des aiguilles », a déclaré Fernandez Rivas.
Défis tissulaires
La plupart des injections pénètrent dans le corps jusqu’à atteindre les muscles. Celles-ci sont considérées comme les injections les plus simples à administrer et la dose se diffuse progressivement hors du muscle vers le système de circulation sanguine du corps.
De nombreux médicaments, cependant, peuvent faire leur travail tout aussi bien – voire mieux – lorsqu’ils sont administrés dans les couches les plus superficielles de la peau.
Fernandez Rivas est convaincu que de nombreux vaccins, par exemple, fonctionneraient tout aussi bien lorsqu’ils délivré entre les couches de la peau. Actuellement, ils ont tendance à être injectés dans les muscles.
Cela signifie que BuBble Gun a des utilisations potentielles au-delà de l’administration d’insuline.
Un défi technique clé relevé par l’équipe de recherche concerne la profondeur de la peau, qui varie en fonction de l’âge, du sexe, de l’origine ethnique et du mode de vie. Par exemple, fumer rend la peau plus fine.
En conséquence, la pression du « pistolet » doit être ajustée pour tenir compte de ces différences.
« Le jet de liquide doit pénétrer dans la peau juste à la bonne profondeur sans éclaboussures ni s’infiltrer dans les tissus ou matériaux à proximité, ce qui modifierait la dose de manière imprévisible », a déclaré Fernandez Rivas.
Les chercheurs travaillent toujours sur le contrôle précis du jet de médicament lorsqu’il pénètre dans les tissus mous.
Depuis 2018, ils ont mené des expériences en laboratoire sur des matériaux simulant la peau ainsi que sur de vrais tissus cutanés. Des tests sur tissus humains sont en cours depuis 2022.
Si tout se passe bien, les essais sur des volontaires humains en bonne santé débuteront plus tard cette année.
Prototype prévu
L’équipe BuBle Gun a créé une startup appelée Poutres de flux. Grâce à cela, les chercheurs espèrent qu’un prototype du pistolet sera prêt à être présenté à des partenaires industriels potentiels avant 2025.
Fernandez Rivas prévoit qu’un jour, les patients diabétiques pourront utiliser une version modifiée intégrant la technologie microjet dans un patch cutané.
Le patch comprendrait un capteur qui teste les niveaux de sucre dans le sang de manière continue et pousse l’insuline dans le corps lorsque le besoin s’en fait sentir.
« Imaginez comment cela transformerait la vie d’un parent anxieux qui se réveille plusieurs fois dans la nuit pour vérifier que son enfant diabétique n’a pas de fluctuations de glycémie pendant son sommeil », a déclaré Fernandez Rivas.
La recherche présentée dans cet article a été financée par le programme Horizon de l’UE via le Conseil européen de la recherche (ERC). Les opinions des personnes interrogées ne reflètent pas nécessairement celles de la Commission européenne.
Plus d’informations
Cet article a été initialement publié dans Horizon le magazine européen de la recherche et de l’innovation.
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