Étude de la répartition spatiale de médicaments injectés dans les tissus par imagerie synchrotron

Novartis AG est un groupe pharmaceutique et biotechnologique coté en bourse et présent dans le monde entier, dont le siège se trouve à Bâle en Suisse. Les activités principales du groupe sont la recherche, le développement, la production et la distribution de médicaments soumis à prescription médicale. Les développements dans les domaines de la cardiologie, de la neurologie, de l’immunologie et de l’oncologie se concentrent sur les derniers résultats des recherches en chimie et biologie chimique, ainsi que sur des thérapies novatrices par produits biothérapeutiques et radioligands, sur les thérapies basées sur l’ARN, ainsi que sur la thérapie génique et la thérapie cellulaire.
Les seringues préremplies (Prefilled Syringes, PFS) sont des emballages primaires qui offrent confort et sécurité pour l’injection sous-cutanée de solutions médicamenteuses parentérales. Cependant, la tendance à l’augmentation de la concentration des médicaments pose un problème de plus en plus fréquent: l’obstruction de l’aiguille pendant le stockage en raison de la perte d’eau par évaporation et de la solidification du médicament qui en résulte. Contrairement à toutes les études menées jusqu’à présent sur ce sujet, ce travail se concentre sur les aspects pharmacocinétiques et examine les effets de l’obstruction de l’aiguille sur la répartition spatiale du médicament injecté dans les tissus.
L’analyse appliquée des matériaux réalisée par ANAXAM, à l’aide de la TDM synchrotron, a permis de visualiser et d’analyser la propagation et la rétention d’un liquide injecté dans un tissu porcin. Des études menées sur une solution d’anticorps monoclonaux montrent que les obstructions qui se forment à la pointe de l’aiguille en raison de l’évaporation de l’eau et de la solidification de la solution médicamenteuse se dissolvent généralement dans le flux de liquide pendant l’injection. Au début de l’injection, le jet de liquide ne commence à s’échapper de l’aiguille que par un canal étroit formé au sein de l’obstruction. La pression dynamique élevée qui en résulte peut modifier la répartition du liquide dans les tissus et former une longue traînée de liquide qui s’enfonce profondément dans le réseau fibreux sous-cutané. En outre, il a été démontré qu’un bouchon pénétrant dans les tissus se dissoudrait rapidement.
La visualisation joue un rôle essentiel dans la compréhension de nombreux phénomènes. Dans le cadre de ce projet de recherche, nous avons réussi à visualiser le comportement des médicaments injectés dans les tissus, ce qui constitue une avancée significative pour comprendre l'influence potentielle d'une aiguille obstruée sur le processus d'injection. Les techniques d'imagerie, en particulier la tomographie synchrotron à rayons X, ont permis d'obtenir des résultats impressionnants, jamais atteints auparavant. Les images en trois dimensions fournissent des informations supplémentaires précieuses, offrant un modèle clair qui met en évidence le mécanisme d'injection. Cette réussite est le fruit de l'expertise remarquable de l'ensemble de l'équipe interdisciplinaire impliquée dans le projet.»
Dr Alexander Zürn, Associate Director Advanced Testing Global Device & Packaging Development, Novartis
