Des pilules qui communiquent depuis l'estomac pourraient améliorer l'observance thérapeutique.

Des ingénieurs du MIT ont conçu des capsules dotées d'antennes radiofréquences biodégradables capables de révéler quand la pilule a été avalée.

Les deux photos montrent les capsules enrobées de gélatine (à gauche) et la capsule sans enrobage (à droite). La capsule peut être dissoute et absorbée par l'organisme. Crédit : Avec l'aimable autorisation des chercheurs

Dans une avancée susceptible de contribuer à garantir que les gens prennent leurs médicaments comme prévu, des ingénieurs du MIT ont conçu une pilule capable de signaler lorsqu'elle a été avalée.

Ce nouveau système de signalement, intégrable aux gélules existantes, contient une antenne radiofréquence biodégradable. Après l'émission du signal indiquant la prise du comprimé, la plupart des composants se décomposent dans l'estomac tandis qu'une minuscule puce RF est éliminée par le tube digestif.

Ce type de système pourrait s'avérer utile pour surveiller les patients transplantés qui doivent prendre des médicaments immunosuppresseurs, ou les personnes atteintes d'infections telles que le VIH ou la tuberculose, qui nécessitent un traitement de longue durée, expliquent les chercheurs.

« L’objectif est de faire en sorte que cela aide les gens à recevoir les thérapies dont ils ont besoin pour optimiser leur santé », explique Giovanni Traverso, professeur associé de génie mécanique au MIT, gastro-entérologue au Brigham and Women’s Hospital et membre associé du Broad Institute du MIT et de Harvard.

Giovanni Traverso est l'auteur principal de cette nouvelle étude, publiée aujourd'hui dans Nature Communications . Mehmet Girayhan Say, chercheur au MIT, et Sean You, ancien postdoctorant au MIT, en sont les premiers auteurs.

Une pilule qui communique

Le non-respect par les patients de leur traitement médicamenteux prescrit constitue un défi majeur qui contribue chaque année à des centaines de milliers de décès évitables et à des milliards de dollars de dépenses de santé.

Pour faciliter la prise de médicaments, le laboratoire de Giovanni Traverso a mis au point des capsules à libération prolongée qui peuvent rester dans le tube digestif pendant plusieurs jours ou semaines, libérant les doses à des moments prédéterminés. Cependant, cette approche pourrait ne pas convenir à tous les médicaments.

« Nous avons mis au point des systèmes qui peuvent rester longtemps dans l'organisme et nous savons qu'ils peuvent améliorer l'observance thérapeutique. Cependant, nous sommes conscients que pour certains médicaments, il est impossible de changer de comprimé », explique Giovanni Traverso. « La question est donc : que pouvons-nous faire d'autre pour aider le patient et ses professionnels de santé à s'assurer qu'il prend bien son traitement ? »

Dans leur nouvelle étude, les chercheurs se sont concentrés sur une stratégie permettant aux médecins de surveiller de plus près la prise de médicaments par les patients. Utilisant la radiofréquence – un type de signal facilement détectable de l'extérieur du corps et sans danger pour l'homme – ils ont conçu une capsule capable de communiquer après son ingestion par le patient.

Des efforts ont déjà été déployés pour développer des dispositifs de signalisation à radiofréquence pour les capsules médicamenteuses, mais ceux-ci étaient tous fabriqués à partir de composants qui ne se décomposent pas facilement dans le corps et qui devraient traverser le système digestif.

Afin de minimiser tout risque d'obstruction du tube digestif, l'équipe du MIT a conçu un système à radiofréquences biorésorbable, c'est-à-dire capable d'être décomposé et absorbé par l'organisme. L'antenne émettrice du signal radiofréquence est en zinc et intégrée à une particule de cellulose.

« Nous avons choisi ces matériaux en reconnaissant leurs profils de sécurité très favorables ainsi que leur compatibilité environnementale », explique Traverso.

L'antenne en zinc-cellulose est enroulée et placée dans une capsule avec le médicament à administrer. La couche externe de la capsule est composée de gélatine recouverte d'une couche de cellulose et de molybdène ou de tungstène, bloquant ainsi toute émission de signal radiofréquence.

Une fois la capsule avalée, son enrobage se désagrège, libérant le médicament ainsi que l'antenne radiofréquence. Celle-ci capte alors un signal radiofréquence émis par un récepteur externe et, en collaboration avec une petite puce radiofréquence, renvoie un signal confirmant l'ingestion de la capsule. Cette communication s'effectue dans les 10 minutes suivant l'ingestion.

La puce RF, d'environ 400 x 400 micromètres, est une puce standard non biodégradable qui doit être éliminée par voie digestive. Tous les autres composants se décomposeraient dans l'estomac en une semaine.

« Les composants sont conçus pour se décomposer en quelques jours grâce à des matériaux dont l'innocuité est bien établie, comme le zinc et la cellulose, déjà largement utilisés en médecine », souligne Mehmet Girayhan Say. « Notre objectif est d'éviter toute accumulation à long terme tout en permettant de confirmer de manière fiable la prise d'un comprimé. L'innocuité à long terme continuera d'être évaluée à mesure que la technologie progressera vers une utilisation clinique. »

Promouvoir l'adhésion

Des tests réalisés sur un modèle animal ont démontré que le signal radiofréquence était transmis avec succès depuis l'intérieur de l'estomac et pouvait être capté par un récepteur externe jusqu'à une distance de 60 cm. Si cette technologie est développée pour une utilisation chez l'humain, les chercheurs envisagent de concevoir un dispositif portable capable de recevoir le signal et de le transmettre à l'équipe soignante du patient.

Les chercheurs prévoient désormais de mener des études précliniques complémentaires et espèrent tester prochainement le système chez l'humain. Les personnes ayant récemment subi une transplantation d'organe et devant prendre des immunosuppresseurs pour éviter le rejet du greffon pourraient notamment tirer un grand bénéfice de ce type de surveillance.

« Nous voulons donner la priorité aux médicaments qui, en cas de non-observance du traitement, pourraient avoir un effet très néfaste sur le patient », lance Giovanni Traverso.

Parmi les autres populations qui pourraient en bénéficier, on peut citer les personnes ayant récemment subi la pose d'un stent et devant prendre des médicaments pour prévenir l'obstruction de celui-ci, les personnes atteintes de maladies infectieuses chroniques telles que la tuberculose et les personnes souffrant de troubles neuropsychiatriques dont l'état peut nuire à leur capacité à prendre leurs médicaments.

Cette recherche a été financée par Novo Nordisk, le département de génie mécanique du MIT, la division de gastro-entérologie du Brigham and Women's Hospital et l'Agence américaine pour les projets de recherche avancée en santé (ARPA-H), qui précise que les opinions et conclusions contenues dans cet article sont celles des auteurs et ne doivent pas être interprétées comme représentant les politiques officielles, explicites ou implicites, du gouvernement des États-Unis.

https://news.mit.edu/2026/pills-communicate-from-stomach-could-improve-medication-adherence-0108