Des micro-aiguilles extraient les cellules nocives et délivrent des médicaments dans les plaies chroniques

Des chercheurs de l'Université nationale de Singapour (NUS) ont mis au point de nouvelles technologies permettant de traiter deux fois plus efficacement les plaies chroniques des diabétiques, en utilisant de minuscules aiguilles à peine visibles à l'œil nu.

Ces approches, publiées dans deux articles parus dans les revues Biomaterials et Advanced Functional Materials en juillet dernier, pourraient améliorer considérablement la qualité de vie des personnes atteintes de diabète qui souffrent de certaines des pires complications que cette maladie entraîne – et prévenir des amputations coûteuses et qui changent la vie.

Le problème avec les plaies diabétiques est qu’elles sont affectées par une inflammation persistante et qu’elles ne guérissent pas parce que les protéines essentielles qui aident à la récupération – appelées facteurs de croissance – sont décomposées par des enzymes appelées protéases.

Andy Tay, professeur adjoint à la NUS, a découvert les micro-aiguilles pour les traiter lorsqu'il était lui-même confronté à un problème de peau. « J'en ai entendu parler pour la première fois lorsque j'avais des boutons et que j'ai acheté un patch micro-aiguilles chez Sephora », a-t-il expliqué dans une publication LinkedIn . « Mes boutons ont disparu et j'ai voulu explorer l'utilisation des micro-aiguilles pour les problèmes de peau. »

Tay et son équipe se sont penchés sur les micro-aiguilles pour administrer des médicaments dans les plaies chroniques et en extraire les cellules nocives. Tay a souligné que cette approche est « mini-invasive, peut être fabriquée avec précision et permet d'administrer les composés actifs sans douleur directement dans les plaies. Les patchs de micro-aiguilles sont d'excellents matériaux pour la cicatrisation des plaies ».

Un système d'administration de médicaments plus efficace

Dans la première approche, les chercheurs ont développé des micro-aiguilles en sucralfate, logées dans un polymère biodégradable spongieux appelé acide polylactique-co-glycolique (PLGA), à l'aide de moules de la taille d'une pièce de monnaie. L'idée était d'administrer une protéine appelée interleukine-4 (IL-4) pour stimuler la production de facteurs de croissance et favoriser la régénération tissulaire des plaies diabétiques. Parallèlement, le sucralfate protégerait ces facteurs de croissance de la dégradation dans la plaie.

Les micro-aiguilles sur un polymère semblable à une éponge peuvent administrer efficacement des médicaments dans les plaies chroniques et s'y dissoudre en toute sécurité.

Université nationale de Singapour

Les micro-aiguilles délivrent ces composés directement dans la plaie et s'y dissolvent en toute sécurité. Cette méthode a non seulement accéléré la cicatrisation jusqu'à deux fois plus rapidement qu'avec les traitements conventionnels, mais a également réduit les effets secondaires systémiques et évité les dommages aux tissus nouvellement formés causés par les pansements adhésifs traditionnels.

Extraction de composés inflammatoires

La deuxième approche consistait à éliminer de la plaie ces composés inflammatoires nocifs appelés chimiokines. L'équipe a opté pour des micro-aiguilles poreuses recouvertes d'héparine, car l'héparine (un anticoagulant) se lie facilement aux chimiokines. Cette méthode a montré une réduction de 50 % de l'inflammation tissulaire et a réduit la plaie d'un dixième de sa taille en seulement deux semaines.

Armés de ces deux technologies complémentaires, les chercheurs prévoient désormais d’explorer comment ils peuvent utiliser l’impression 3D pour fabriquer des micro-aiguilles avec différentes tailles de pores et ajouter des propriétés antibactériennes pour prévenir les infections.

Le professeur adjoint Andy Tay (à gauche) avec le Dr Le Zhicheng (à droite), avec leurs micro-aiguilles extractives qui peuvent aider à éliminer les composés inflammatoires des plaies chroniques

Université nationale de Singapour

De plus, ils travaillent sur des patchs à micro-aiguilles qui s'adaptent à différentes formes de plaies. Si cela vous dit quelque chose, c'est peut-être parce que des patchs similaires ont été testés sur des plaies chroniques par des chercheurs de l'Université Purdue en 2021.

L’équipe estime que ces méthodes pourraient non seulement aider les diabétiques, mais aussi les personnes souffrant de maladies cutanées graves comme le psoriasis.

https://news.nus.edu.sg/microneedle-technology-accelerate-diabetic-wound-healing