Formulations in situ de donneurs de monoxyde d'azote

In situ formulations of nitric oxide donors

• Auteur / Autrice : Marianne Parent
• Direction : Philippe Maincent, Ariane Boudier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la vie et de la santé
• Date : Soutenance le 28/10/2013
• Etablissement(s) : Université de Lorraine
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale BioSE - Biologie, Santé, Environnement
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Cibles thérapeutiques, formulation et expertise pré-clinique du médicament (Nancy)
• Jury : Président / Présidente : Gillian Barratt
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Benoit Frisch
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Gillian Barratt

Mots clés

Mots clés contrôlés

Thérapeutique

Ischémie

Monoxyde d'azote

Injections

Vecteurs de médicaments

Mots clés libres

Monoxyde d'azote

S-nitrosothiols

Libération prolongée

Implants in situ

Microparticules in situ

Nitric oxide

S-nitrosothiols

Sustained release

In situ implants

In situ microparticles

Résumé

Les systèmes in situ sont des liquides à base de polymère et de solvant organique pharmaceutiquement acceptable, contenant le principe actif. Après injection sous-cutanée, lors du contact avec les fluides corporels, le polymère précipite sous forme d'implant (ISI) ou de microparticules (ISM) qui se dégradent progressivement en libérant le principe actif. Dans ce travail, des ISI et des ISM réalisés à partir d'un copolymère d'acide lactique et glycolique ont été développés pour la libération prolongée de S-nitrosothiols (RSNO), des donneurs de monoxyde d'azote. L'influence du type de formulation, du solvant, de l'hydrophobie du principe actif et de l'environnement (in vitro ou in vivo) sur la solidification, la dégradation de la matrice polymérique et sur la libération du RSNO ont été étudiés. Les expériences in vivo ont prouvé la prolongation par la formulation de l'effet des RSNO sur la pression artérielle chez le rat (jusque 42 h). Néanmoins, le temps de dégradation des formulations est supérieur à 1 mois et doit donc être optimisé pour une application de longue durée. Le potentiel de ces formulations dans un modèle d'infarctus a été évalué. La faisabilité d'une injection directe dans le myocarde infarci a été démontrée. D'après les premiers résultats, ces implants chargés en RSNO permettraient d'améliorer la perfusion du coeur. Enfin, la porosité de ces systèmes augmente durant leur dégradation, ce qui rend la matrice susceptible de recruter et d'héberger des cellules. In vitro, des ISI ont permis l'adhésion et la prolifération de cellules musculaires. Ces formulations adaptées aux RSNO pourraient constituer un outil thérapeutique dans le cadre des maladies ischémiques

In situ forming injectable systems are liquids based of a polymer and a pharmaceutically acceptable organic solvent, to which drug is added. After subcutaneous injection, contact with aqueous body fluids triggers polymer precipitation as implant (ISI) or microparticles (ISM). This matrix degrades then slowly while releasing the drug. In this work, ISI and ISM made of a copolymer of lactic and glycolic acid were developed for sustained release of S-nitrosothiols (RSNO), prodrugs of nitric oxide. Influence of formulation type, solvent, drug hydrophobicity and environment (in vitro vs in vivo) on polymeric matrix solidification, degradation and on RSNO release was studied. In vivo experiments proved that formulation extend (until 42 h) RSNO effect on arterial pressure of rats. However, matrix life-span is higher than 1 month, thus need optimization in view of an application requiring a long lasting release. Evaluation of these formulations has begun in a model of cardiac infarction. First, the feasibility of a direct injection into the infarct area has been established. Second, first results seem to indicate that these implants loaded with RSNO could enhance heart perfusion. Finally, porosity of these systems increases during their degradation, allowing cell recruitment and colonization of resulting matrix. An in vitro study conducted on implants with porosity artificially increased showed adhesion and proliferation of muscular cells seeded onto the systems. As a result, in situ formulations are suitable drug delivery systems for S-nitrosothiols, and represent a potential therapeutic tool, in particular in the field of ischemic diseases