Conception, caractérisation et évaluation de formes galéniques à libération prolongée pour l’administration parentérale d’une protéine naturelle destinée à stimuler l’ovulation chez la vache

Design, characterization and evaluation of sustained-release drug delivery systems for the parenteral administration of a natural protein to stimulate ovulation in cows

• Auteur / Autrice : Quentin Deguettes
• Direction : Amélie Bochot, Elias Fattal
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Pharmacotechnie et biopharmacie
• Date : Soutenance le 25/11/2020
• Etablissement(s) : université Paris-Saclay
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Innovation thérapeutique : du fondamental à l'appliqué (Châtenay-Malabry, Hauts-de-Seine ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut Galien Paris-Saclay (Châtenay-Malabry, Hauts-de-Seine ; 1998-....)
• Partenaire(s) de recherche : Référent : Université Paris-Saclay. Faculté de pharmacie (Orsay, Essonne ; 2020-....)
• Jury : Président / Présidente : Florence Agnely
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Amélie Bochot, Elias Fattal, Brigitte Evrard, Éric Beyssac, Yann Pellequer, Emmanuel Cuinet, Lucas Souto
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Brigitte Evrard, Éric Beyssac

Mots clés

Mots clés contrôlés

Dissertation universitaire

Superovulation

Effet retard

Protéines -- Analyse

Mots clés libres

Caractérisation des protéines

Dosage d’une protéine active

Hydrogels à gélification in situ

Implants à solidification in situ

Libération prolongée

Superovulation

Active protein quantification

In situ forming implants

In situ gelling hydrogels

Protein characterization

Short-Term sustained-Release

Superovulation

Résumé

La stimulation de l’ovulation chez la vache (superovulation) est nécessaire dans les élevages de bovins pour optimiser la balance coût/production. Pour cela, des traitements nécessitant un nombre important d’injections sur plusieurs jours d’une protéine naturelle existent depuis de nombreuses années. La mise au point d’un système simple à manipuler, garantissant la stabilité de la protéine et permettant de prolonger sa libération apporterait un réel bénéfice pour l’utilisateur (éleveur et/ou vétérinaire) et l’animal. Dans ce travail, nous avons, premièrement, mis en place des méthodes de caractérisation de la protéine en solution (quantité et intégrité) afin de doser et de suivre la libération de la forme active. Deuxièmement, nous avons développé puis évalué in vitro le potentiel d’implants à solidification in situ et d’hydrogels à gélification in situ. Troisièmement, les formulations sélectionnées sur la base des résultats in vitro ont été testées in vivo chez la rate. L’administration en une seule injection par la voie sous-cutanée de certaines formes galéniques développées contenant la protéine a abouti à une stimulation ovarienne similaire ou bien supérieure au protocole multi-injections. Enfin, l’étude des propriétés physico-chimiques des formulations injectées chez la rate nous a permis de comprendre les résultats obtenus.

Stimulation of ovulation in cows (superovulation) is necessary for cattle farms to optimize the cost/production balance. For this purpose, treatments requiring a large number of injections over several days of a natural protein have been available for many years. The development of a system that is easy to handle, guaranteeing the stability of the protein, and ensuring its sustained-release would greatly benefit for the user (breeder and/or veterinarian) and the animal. In this work, we have, firstly, set up methods for the characterization of the protein in solution (quantity and integrity) in order to assay and monitor the release of the active form. Secondly, we have developed and evaluated in vitro the potential of in situ forming implants and in situ gelling hydrogels. Thirdly, formulations selected on the in vitro results were tested in vivo in the female rat. The single subcutaneous injection of some drug delivery systems containing the protein resulted in ovarian stimulation similar to or better than the multi-injection protocol. Finally, the study of the physico-chemical properties of the formulations injected into the female rat has allowed us to understand the results obtained.