L’héparine est utilisée depuis longtemps comme anticoagulant ou anticoagulant chez les patients souffrant de troubles de la coagulation sanguine ou après une intervention chirurgicale pour prévenir les complications. Mais le médicament reste difficile à doser correctement, entraînant potentiellement un surdosage ou un sous-dosage.
Une équipe de chercheurs de Penn State a combiné l’héparine avec un fragment de protéine, un peptide, pour ralentir la libération du médicament et acheminer le médicament directement sur le site d’un caillot. Ils ont publié leurs découvertes dans la revue Petit.
« Nous voulions développer un matériau capable de délivrer progressivement de l’héparine au fil du temps plutôt que l’itération actuelle qui est éliminée du corps en quelques heures », a déclaré l’auteur correspondant Scott Medina, professeur agrégé de génie biomédical à Penn State. « Nous voulions également administrer le médicament à travers la peau plutôt que par voie intraveineuse. »
Lorsqu’ils sont mélangés, les peptides chargés positivement et l’héparine chargée négativement se lient pour créer une pâte nanogranulaire qui peut être injectée sous la peau, formant une cache de matière qui est ensuite diffusée dans le système circulatoire et se déplace vers les caillots sanguins lorsqu’ils apparaissent. L’écoulement turbulent du liquide près d’un caillot sanguin déclenche la séparation des deux matériaux, permettant à l’héparine de commencer son action anticoagulante.
« Le peptide est idéal pour être associé à l’héparine car il bloque essentiellement l’action de l’héparine jusqu’à ce qu’elle soit nécessaire dans le corps », a déclaré Atip Lawanprasert, doctorant en génie biomédical et premier auteur de l’article. « Le peptide possède également des propriétés anticoagulantes : il se lie aux plaquettes dans le sang, permettant une action au niveau du site de coagulation. »
Sans agent de liaison ajouté, l’héparine applique ses propriétés anticoagulantes sans discrimination, pas seulement sur les sites de caillots sanguins, et disparaît rapidement, sa demi-vie n’étant que de 60 à 90 minutes. À l’aide d’essais précliniques sur des animaux, les chercheurs ont déterminé que l’ajout de peptide permet une augmentation spectaculaire de la demi-vie de l’héparine, jusqu’à près de 24 heures.
« Le peptide augmente les effets de l’héparine plus de dix fois plus longtemps que ce qui est actuellement utilisé », a déclaré Medina. « L’augmentation de la demi-vie permet des traitements soutenus pour les patients, moins de gaspillage de médicaments et un dosage plus précis. Finalement, cela pourrait permettre au médicament d’être injecté sous la peau une seule fois par jour, plutôt qu’une perfusion intraveineuse toute la journée. »
Ensuite, les chercheurs prévoient de reproduire l’étude dans un cadre clinique, ainsi que d’étudier l’effet de la toxicité du médicament dans le corps s’il est administré sur plusieurs jours.
En plus de Medina et Lawanprasert, les co-auteurs incluent Sopida Pimcharoen, étudiant de premier cycle en génie biomédical, Connor T. Watson et Keefe B. Manning, étudiants diplômés en génie biomédical, et Sarah E. Sumner et Girish S. Kirimanjeswara, Département de Sciences vétérinaires et biomédicales, toutes à Penn State.
Le département américain de l’Agriculture et les National Institutes of Health ont soutenu ce travail.
