Optimisation de Nanobodies PEGylés inhibiteurs de l’élastase neutrophilique pour le traitement de la mucoviscidose

Details

Supervisors

Vanbever, Rita

Faculty

Faculté de pharmacie et des sciences biomédicales

Degree label

Master [120] en sciences biomédicales, à finalité spécialisée: toxicologie

Abstract

La mucoviscidose est une maladie génétique autosomique récessive liée au dysfonctionnement du canal CFTR. Une mutation dans la protéine CFTR entraîne des défauts de transports ioniques responsables d’un mucus épais qui va obstruer les voies respiratoires, les microbes sont mal expulsés et s’accumulent ce qui mène à une inflammation chronique. Les neutrophiles sont recrutés en masse et vont libérer un excès de protéases, dont l’élastase neutrophilique (EN). L’EN joue un rôle central dans la pathologie pulmonaire, elle est une cause majeure de la destruction du tissu pulmonaire. Bien que les progrès médicaux aient permis d’augmenter l’espérance de vie des patients mucoviscidosiques, ces traitements sont lourds et ils n’empêchent pas le déclin de la fonction pulmonaire. Dans le cadre du projet Nanoneutra, un Nanobody (Nb) inhibiteur de l’EN a été généré : le NbE201. Les Nbs sont des fragments d’anticorps à chaînes lourdes. Leur PEGylationpermet d’augmenter leur temps de résidence et leur stabilité dans le poumon. Le premier objectif de ce mémoire est d’étudier l’efficacité du NbE201 à inhiber l’EN et la stabilité du NbE201 PEGylé comparativement au Nb non PEGylé dans des expectorations de patients atteints de mucoviscidose. L’efficacité du NbE201 a également été étudiée sur expectorations BPCO (Bronchopneumopathie Chronique Obstructive). Un deuxième objectifest de déterminer si l'ajout de certains excipients permet d'augmenter la stabilité du Nb, cette étude a été menée à 40°C. Le dernier objectif est d’étudier la faisabilité de préparation de poudres sèches à inhaler du Nb en vue d’une administration locale. Les propriétés aérodynamiques et la stabilité des Nbs dans la poudre seront comparées.Les résultats sur sputa ont montré que le Nb est capable d’inhiber totalement l’activité de l’EN sur sputa mucoviscidosiques et que le NbE201 conserve cette capacité inhibitrice après PEGylation. Cependant, l’IC50 (dose de Nb nécessaire pour atteindre 50% de son inhibition maximale) varie selon la nature du sputum. Cet effet inhibiteur diminue au cours du temps mais la PEGylation permet de le prolonger et offrirait au Nb une meilleure stabilité dans le sputum. Le NbE201 s’agrège en présence de sucrose et l’excipient Tween80 n’est pas stable à 40°C. Les poudres de Nb ont été produites à de très bons rendements, avec une taille de particules et une densité optimale. Leurs bonnes propriétés aérodynamiques offrent une déposition élevéedans le poumon profond et donc un potentiel bon effet thérapeutique. La PEGylation protège le Nb d’une perte de capacité inhibitrice et de l’agrégation durant le Spray-drying.