Efficace et stable – nouvelles technologies pour la production de médicaments à base d'ARNm

Nouvelles particules de chitine et technologies d'encapsulation devraient aider à produire plus efficacement des médicaments à base d'ARNm et d'autres principes actifs. © Fraunhofer IPK / Larissa Klassen

Les vaccins à base d'ARNm ont été l'un des éléments clés dans la lutte contre le virus Corona. La technologie a été initialement développée pour la thérapie contre le cancer et peut être utilisée dans la lutte contre de nombreuses maladies. Le Fraunhofer IPK étudie désormais, en collaboration avec des partenaires du monde scientifique et économique, comment mieux produire les thérapeutiques à base d'ARNm et autres médicaments, et comment les appliquer de manière plus efficace.

Le grand défi lors de l'utilisation des molécules d'ARN pour des applications médicales reste leur dégradation enzymatique très rapide. Cela signifie : sans une protection spécifique, elles ne peuvent pas rester suffisamment longtemps dans le corps d'une personne pour exercer leur effet au bon endroit. Pour la production de vaccins, les molécules d'ARNm ont été encapsulées dans une membrane lipidique protectrice. Cependant, les technologies actuellement disponibles pour la fabrication de telles nanoparticules lipidiques et leur encapsulation sont encore limitées en termes d'efficacité et de stabilité.

Dans le cadre du projet « Libération ciblée et à long terme de principes actifs encapsulés dans des nanoparticules de chitose », la société FDX Fluid Dynamix GmbH, la Heppe Medical Chitosan GmbH, l'Université Martin-Luther de Halle-Wittenberg ainsi que le Fraunhofer IPK travaillent à la recherche et à l'optimisation de nouvelles particules de chitose et de substances auxiliaires, afin de rendre leur production plus durable, plus respectueuse de l'environnement et plus flexible, tout en améliorant le transport des principes actifs. Le projet est financé par le ministère fédéral de l'Économie et de la Protection du Climat (BMWK) jusqu'à la fin 2025, avec un budget total de 6 millions d'euros.

Pour stabiliser les nanoparticules dans le transport de thérapeutiques à base d'ARNm et d'autres principes actifs, les chercheurs étudient l'influence de la composition des particules et du processus de fabrication sur leurs propriétés. Sur cette base, ils développent de nouvelles formulations de nanoparticules ainsi que des systèmes d'encapsulation innovants, appelés systèmes de livraison de médicaments (DDS), pour une libération contrôlée et locale des principes actifs. Le résultat du projet de recherche fondamentale doit être une plateforme technologique permettant de contrôler précisément les propriétés des particules ainsi que la durée de libération pour un principe actif à base d'ARNm.

« L'interaction mutuelle entre les propriétés des particules, le principe actif et le système porteur n'est pas encore complètement étudiée. En ajustant des caractéristiques des nanoparticules telles que la taille, la charge et la biodégradabilité, et en identifiant une matrice porteuse biocompatible appropriée, nous souhaitons permettre une efficacité prolongée des principes actifs à base d'ARNm et d'autres médicaments, » explique Christoph Hein, chef du département de microproduction au Fraunhofer IPK. « De cette manière, les patients pourraient bénéficier d'un traitement plus efficace. »

La stabilisation des complexes d'ARN et leur libération locale et contrôlée sont essentielles pour exploiter le potentiel thérapeutique élevé des médicaments à base d'ARNm, par exemple pour le traitement des tumeurs, mais aussi pour la thérapie de maladies locales de certains organes comme l'œil ou l'oreille interne. Les résultats de recherche escomptés du projet pourraient également aider à éviter une application multiple des principes actifs. Jusqu'à présent, comme l'ont montré les vaccins à base d'ARNm, cela n'est pas technologiquement possible.