Applying a nano-micelle based method for delivering atropine base from a contact lens

Le monde est confronté à une épidémie silencieuse de myopie. Des millions de personnes, en particulier les enfants, se retrouvent incapables de voir clairement les objets éloignés, une condition connue sous le nom de myopie. Bien que les lunettes et les lentilles de contact standard corrigent le flou, elles n'empêchent pas l'œil de trop s'allonger, ce qui est la cause profonde du problème. Pour stopper cette croissance, les médecins prescrivent souvent des gouttes oculaires contenant un médicament appelé atropine. Cependant, ces gouttes présentent un défaut majeur : elles sont rapidement éliminées par l'œil, ce qui signifie que la majeure partie du médicament n'atteint jamais sa cible, et les patients doivent se souvenir de les instiller chaque jour. Les chercheurs cherchent constamment un meilleur moyen d'administrer ce médicament, espérant trouver une méthode qui maintienne le médicament stable, le libère lentement et reste dans l'œil assez longtemps pour accomplir sa tâche sans provoquer d'irritation.

Dans une étude récente, une équipe de scientifiques de l'Université de Nouvelle-Galles du Sud a exploré une nouvelle approche pour résoudre ce problème d'administration. Au lieu de s'appuyer sur de simples gouttes liquides, ils se sont tournés vers de minuscules structures microscopiques appelées nano-micelles. Imaginez une bulle de savon, mais au lieu d'avoir de l'air à l'intérieur, elle possède un cœur capable de retenir des substances huileuses que l'eau rejette habituellement. Les chercheurs ont créé ces structures en utilisant un polymère courant et sûr, et les ont remplies d'atropine sous une forme qui ne se dissout pas facilement dans l'eau. Leur objectif était de faire tremper des lentilles de contact dans cette solution spéciale, permettant aux lentilles de servir de réservoir qui retient le médicament et le libère progressivement dans l'œil au fil du temps. Ils ont testé deux types différents de lentilles de contact et ont mesuré la capacité des lentilles à absorber le médicament, la durée de vie du médicament dans la solution, ainsi que la sécurité des lentilles vis-à-vis des cellules qui tapissent la surface de l'œil.

Les chercheurs ont commencé par convertir le sulfate d'atropine, une forme saline courante du médicament, en atropine base, une version mieux adaptée pour se cacher à l'intérieur du cœur huileux de leurs nano-micelles. Ils ont mélangé ce médicament avec un polymère appelé poloxamère 407 dans une solution d'eau salée, créant ainsi les petites micelles. Ils ont testé ces mélanges à deux niveaux d'acidité différents, l'un légèrement acide et l'autre neutre, pour voir quel environnement maintenait le médicament stable le plus longtemps. Après avoir laissé les mélanges reposer à température ambiante pendant une année entière, ils ont constaté une différence nette. Le mélange maintenu à un niveau légèrement acide a conservé presque 88 % de son médicament d'origine, tandis que le mélange neutre a perdu plus de la moitié de son médicament par dégradation. Cela suggéla que le maintien de la solution à un niveau légèrement acide était crucial pour préserver le médicament au fil du temps.

Ensuite, l'équipe a pris deux marques populaires de lentilles de contact, l'une fabriquée à partir d'un matériau appelé etafilcon A et l'autre appelée omafilcon A, et les a fait tremper dans ces solutions de micelles chargées de médicament pendant une journée. Ils voulaient voir si les lentilles pouvaient agir comme des éponges, absorbant le médicament de la solution et le retenant à l'intérieur de leurs fibres. Les lentilles ont absorbé le médicament avec succès, certaines absorbant jusqu'à 7,3 microgrammes. Lorsque les chercheurs ont placé ces lentilles chargées dans une solution fraîche pour simuler l'environnement de l'œil, les lentilles ont commencé à libérer le médicament. La libération n'était pas une explosion soudaine, mais un flux régulier. Pour les lentilles imprégnées de la solution la plus stable (acide), environ 81 % du médicament a été libéré en quatre heures. Cette libération lente et contrôlée est exactement ce qui est nécessaire pour traiter l'œil sans que le patient ait besoin de réappliquer constamment des gouttes.

L'étude a également examiné si ces lentilles chargées de médicaments nuiraient aux cellules délicates de la surface de l'œil. Les chercheurs ont cultivé des cellules cornéennes humaines dans une boîte de Pétri et les ont exposées au liquide qui était entré en contact avec les lentilles chargées. La plupart des formulations étaient sûres, les cellules survivant à des taux élevés. Cependant, une formulation spécifique, qui présentait la plus grande stabilité du médicament, a provoqué une légère baisse de la survie cellulaire à 68 %. Bien que ce chiffre soit juste en dessous du seuil de sécurité habituellement requis pour les dispositifs médicaux, il était suffisamment proche pour suggérer que le matériau lui-même n'est pas toxique, mais que la quantité de médicament ou le mélange spécifique pourrait nécessiter un ajustement. Les lentilles elles-mêmes n'ont pas modifié leurs propriétés physiques ; elles sont restées transparentes et ont conservé la même quantité d'eau que les lentilles régulières, ce qui signifie qu'elles seraient probablement perçues de la même manière par l'utilisateur.

Les résultats ouvrent une voie prometteuse pour le traitement de la myopie. L'étude a démontré qu'il est possible de charger des lentilles de contact avec une forme stable d'atropine à l'aide de nano-micelles, et que ces lentilles peuvent libérer le médicament de manière contrôlée. La solution légèrement acide s'est avérée être le meilleur environnement pour empêcher la dégradation du médicament sur une année. Bien que les lentilles aient montré un grand potentiel pour l'administration du médicament, les chercheurs ont noté que la quantité de médicament libérée était supérieure à ce qui est typiquement administré par les gouttes oculaires standards, suggérant que les versions futures pourraient devoir transporter moins de médicament pour éviter des effets secondaires comme la dilatation des pupilles. Le travail a également souligné que, bien que le médicament soit resté stable dans le flacon, la stabilité à long terme des lentilles elles-mêmes après l'imprégnation n'avait pas été testée, une étape qui sera nécessaire avant que cette technologie ne puisse être testée sur des humains.

En fin de compte, cette recherche offre une étape concrète vers une gestion plus efficace de la myopie. En combinant la stabilité des nano-micelles avec la commodité des lentilles de contact, l'équipe a créé un système qui protège le médicament contre la dégradation et le délivre lentement à l'œil. L'étude confirme que les lentilles peuvent contenir le médicament, le libérer sur plusieurs heures et rester largement sûres pour les cellules oculaires. Cependant, le voyage du laboratoire à la clinique n'est pas terminé. Les chercheurs soulignent que des travaux supplémentaires sont nécessaires pour optimiser la quantité exacte de médicament utilisée, garantir que les lentilles restent sûres pour un port prolongé et vérifier que le médicament atteint réellement l'arrière de l'œil, là où il est nécessaire pour stopper la croissance excessive de l'œil. D'ici là, cette approche par nano-micelles constitue une preuve de concept convaincante qui pourrait un jour remplacer la lutte quotidienne contre les gouttes oculaires par une lentille simple et efficace.