Des chercheurs américains ont mis au point un nouveau “patch intelligent” garni de micro-aiguilles indolores remplies d’insuline, dans le but de supprimer les injections inconfortables qui font désormais partie de la vie des millions de diabétiques de type 1 dans le monde qui doivent réguler manuellement leur taux d’hormones.
Le patch de 4 cm comporte plus d’une centaine de ces micro-aiguilles de la taille d’un cil, et non seulement elles contiennent suffisamment d’insuline pour fournir le même dosage qu’une seule injection, mais elles contiennent également des enzymes de détection du glucose qui peuvent identifier lorsque les niveaux de sucre dans le sang sont trop élevés et libérer l’insuline dans la circulation sanguine.
“Nous avons conçu un patch pour le diabète qui fonctionne rapidement, qui est facile à utiliser et qui est fabriqué à partir de matériaux non toxiques et biocompatibles”, a déclaré l’un des chercheurs, Zhen Gu, du département conjoint d’ingénierie biomédicale de l’université de Caroline du Nord et de NC State. “L’ensemble du système peut être personnalisé pour tenir compte du poids du diabétique et de sa sensibilité à l’insuline, de sorte que nous pourrions rendre le patch intelligent encore plus intelligent.”
Le patch a été testé sur des modèles de souris et, jusqu’à présent, il semble très prometteur. Selon l’article publié dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences, il a été capable de réguler les niveaux d’insuline de souris diabétiques pendant neuf heures d’affilée. Il est évident que les souris ne sont pas en mesure de surveiller leur taux de sucre dans le sang comme le font actuellement les diabétiques humains, ce qui montre à quel point ce nouveau système est facile à utiliser.
Cela ne signifie pas seulement que le patch sera beaucoup plus pratique pour ses utilisateurs que le système d’injection, mais aussi qu’il sera beaucoup plus sûr. Comme le souligne l’un des membres de l’équipe, John Buse, dans le communiqué de presse, se tromper dans le dosage peut avoir les pires conséquences que l’on puisse imaginer : “L’injection d’une mauvaise quantité de médicament peut entraîner des complications importantes comme la cécité et l’amputation d’un membre, ou des conséquences encore plus désastreuses comme le coma diabétique et la mort.”
Le système à l’intérieur du patch a été construit pour imiter les générateurs d’insuline de l’organisme, appelés cellules bêta. Ces cellules hautement spécialisées sont responsables à la fois de la production et du stockage de l’insuline dans de petites structures en forme de sac appelées vésicules. “Nous avons construit des vésicules artificielles pour remplir ces mêmes fonctions en utilisant deux matériaux que l’on peut facilement trouver dans la nature”, a déclaré l’un des membres de l’équipe, Jiching Yu.
Ces matériaux, l’acide hyaluronique et le 2-nitroimidazole, ont été combinés pour former un nouveau type de molécule, dont une extrémité aime l’eau – hydrophile – et l’autre est repoussée par elle – hydrophobe. Lorsqu’un grand nombre de ces molécules sont mélangées, elles s’assemblent automatiquement en une structure vésiculaire, les extrémités hydrophobes étant dirigées vers l’intérieur et les extrémités hydrophiles vers l’extérieur. Les chercheurs ont inséré de l’insuline et des enzymes de détection du glucose dans ces vésicules.
Testé en laboratoire, le patch s’est mis en marche au moindre signe d’augmentation du taux de sucre dans le sang, et l’excès de glucose a pénétré dans les vésicules déjà remplies. Le glucose a ensuite été converti en acide gluconique par les enzymes qu’il contenait, et le manque d’oxygène qui en a résulté a rendu les molécules hydrophobes de 2-nitroimidazole hydrophiles, ce qui a détruit la structure des vésicules et libéré l’insuline. Génial.
“La partie la plus difficile du traitement du diabète n’est pas les injections d’insuline, les contrôles de la glycémie ou le régime alimentaire, mais le fait que vous devez faire tout cela plusieurs fois par jour, tous les jours, pour le reste de votre vie”, a déclaré Buse. “Si nous parvenons à faire fonctionner ces patchs chez les gens, cela changera la donne”
La prochaine étape consistera à soumettre le patch à des essais cliniques pour qu’il puisse être commercialisé, et à améliorer la technologie pour qu’il dure plusieurs jours, plutôt que plusieurs heures. Nous sommes impatients.