"Pointer et tirer": un "pistolet" à air pourrait délivrer des vaccins et d'autres médicaments sans douleur

Une bouffée d'air pourrait-elle un jour remplacer l'aiguille dans l'administration de médicaments et de vaccins ? Ces scientifiques y travaillent.

Les dernières années ont mis en évidence l'importance des vaccins pour protéger la santé publique - mais que se passerait-il s'il existait un meilleur moyen d'administrer le vaccin qu'avec la redoutable aiguille ?

Les chercheurs ont peut-être la réponse - sous la forme d'un jet qui peut souffler un vaccin à travers la peau avec juste une petite pression, une sensation qu'ils comparent à être frappé par un jouet en mousse.

Le MOF-Jet, développé par des scientifiques de l'Université du Texas à Dallas aux États-Unis, a été présenté lundi à un public lors de la réunion de printemps de l'American Chemical Society.

Le chercheur principal du projet, Jeremiah Gassensmith, a commencé à bricoler l'idée lors d'un confinement lié à la pandémie de COVID-19. Il a commandé des pièces peu coûteuses d'un système d'injection à jet alimenté au gaz comprimé et les a ensuite transmises à Yalini Wijesundara, une étudiante diplômée du laboratoire.

Wijesundara, qui a présenté les travaux lors de la réunion, avait précédemment recherché d'autres injecteurs à jet datant des années 1960 qui utilisent du gaz comprimé pour injecter un flux étroit de fluide.

Pensant que si les injecteurs pouvaient être modifiés pour tirer des solides, elle pensait qu'ils pourraient être un système de distribution de matériaux à l'intérieur d'un cadre organométallique (MOF). Ce sont des structures cristallines poreuses qui agissent comme des cages moléculaires pour encapsuler une grande variété de matériaux, y compris des acides nucléiques et des protéines.

En combinant l'injecteur à jet avec les travaux existants du laboratoire sur les MOF, Wijesundara a créé le MOF-Jet, qui peut délivrer des poudres aux cellules en les projetant avec de l'air.

Le groupe de Gassensmith travaillait auparavant avec le MOF appelé zeolitic-imidazolate framework eight, ou ZIF-8.

"Comparé à l'or, il est bon marché et protège les matériaux biologiques, tels que les acides nucléiques",expliqué Wijesundara . "Nous pouvons également y stocker des formulations de vaccins sous forme de poudres à température ambiante, ce qui élimine le besoin des températures extrêmement froides requises par de nombreux vaccins liquides".

L'équipe a enfermé une variété de matériaux biologiques dans le ZIF-8, ce qui les a protégés d'une décomposition trop rapide.

Ils ont ensuite modifié un pistolet génétique - qui est généralement utilisé en médecine vétérinaire pour envoyer du matériel génétique ou des protéines dans les cellules d'un animal - pour créer le MOF-Jet. Une bouffée de gaz a envoyé la formulation en poudre dans les cellules, ce qui, selon Wijesundara, était aussi simple que "pointer et tirer".

Ils ont testé leur système et ont montré que le MOF-Jet délivrait un gène enveloppé de ZIF-8 aux cellules d'oignon et une protéine enveloppée de ZIF-8 aux souris. Selon Gassensmith, le souffle de l'injecteur donne l'impression "d'avoir été touché par une balle Nerf" - beaucoup moins douloureux que d'être coincé avec une aiguille.

L'équipe a également réalisé qu'elle pouvait modifier la vitesse à laquelle la cargaison était libérée en modifiant le gaz utilisé. Le ZIF-8 est sensible aux environnements acides et, lorsque le dioxyde de carbone réagit avec l'eau dans les cellules, il produit de l'acide carbonique qui, à son tour, aide à briser le MOF.

"Si vous lui tirez dessus avec du dioxyde de carbone, il libérera sa cargaison plus rapidement dans les cellules ; si vous utilisez de l'air ordinaire, cela prendra quatre ou cinq jours", a-t-elle expliqué. Cela signifie que le même médicament pourrait être libéré sur différentes échelles de temps sans changer sa formulation. "Une fois que nous avons réalisé cela, cela a ouvert de nombreuses possibilités", a déclaré Gassensmith.

L'équipe utilise maintenant cette méthode pour fournir des agents chimiothérapeutiques et des adjuvants comme traitement potentiel du mélanome, la forme la plus grave de cancer de la peau.

Ils disent que parce que le MOF-Jet peut disperser le matériau sur une large zone, il pourrait distribuer un traitement anticancéreux dans un mélanome plus uniformément qu'avec une aiguille, qui est la méthode d'administration actuelle.

Les recherches sont toujours en cours et les chercheurs pensent que l'adaptabilité de leur MOF-Jet pourrait permettre un grand nombre d'applications, de la médecine vétérinaire à l'agriculture, voire un jour même des vaccinations ou des traitements humains.

Partagez cet article