Cliniquement, les patients atteints de diabète de type 1 (T1DM) et de diabète de type 2 avancé (T2DM) ont besoin de plusieurs injections quotidiennes d’insuline pour maintenir leur glycémie, ce qui peut causer une grande douleur et une gêne pour les patients et peut entraîner une hyperinsulinémie. En comparaison, l’insulinothérapie orale a une observance élevée des patients.
Il existe deux goulots d’étranglement dans la réalisation de l’insulinothérapie orale souhaitée. L’un est la barrière gastro-intestinale qui limite largement l’absorption orale de l’insuline ; l’autre est l’accumulation insuffisante d’insuline aux sites cibles après absorption. Dans des conditions physiologiques, le foie est exposé à un niveau d’insuline 2 à 3 fois plus élevé que la périphérie et est responsable de l’élimination de près d’un tiers du glucose ingéré. Par conséquent, l’administration orale d’insuline doit traverser progressivement la barrière muqueuse intestinale et cibler spécifiquement le foie, simulant ainsi la biodistribution de l’insuline endogène et améliorant finalement l’utilisation du glucose sanguin.
Dans une étude publiée dans Communication Naturel’équipe du professeur Gan Yong de l’Institut des matières médicales de Shanghai (SIMM) de l’Académie chinoise des sciences, en collaboration avec le professeur Wei Gang de l’Université de Fudan, a signalé un nanoporteur multifonctionnel ressemblant à une surface virale pour l’insulinothérapie orale.
Les chercheurs ont conçu une nanoparticule commutable par ligand qui a été modifiée avec un peptide pénétrant dans les cellules étirable sensible au pH (Pep) et une fraction ciblant le foie (Gal) (Pep/Gal-PNP). Une fois administrés par voie orale, les environnements acides ont déclenché l’extension de Pep à partir de la surface à la manière d’un virus, permettant aux Pep/Gal-PNP de traverser efficacement les barrières intestinales. Par la suite, Gal a été exposé par repliement de Pep à pH physiologique, permettant ainsi le ciblage spécifique des Pep/Gal-PNP vers le foie.
Les résultats in vivo ont démontré que les Pep/Gal-PNP présentaient une absorption intestinale efficace et un excellent dépôt hépatique (représentant 79,1 % de l’absorption totale). De plus, les Pep/Gal-PNP chargés d’insuline ont montré des effets hypoglycémiants significatifs chez les rats diabétiques de type 1. Surtout, ils ont augmenté la production de glycogène hépatique de 7,2 fois, améliorant le métabolisme du glucose.
Cette étude fournit une nouvelle stratégie d’administration orale d’insuline qui surmonte efficacement les barrières muqueuses intestinales et cible précisément le foie en imitant les caractéristiques et les fonctions de surface uniques du virus, en obtenant une élimination rationnelle du glucose sanguin dans le diabète et en contribuant au maintien de l’homéostasie du glucose sanguin.
Plus d’information:
Tiantian Yang et al, nanoparticules commutables par ligand ressemblant à une surface virale pour l’administration séquentielle de médicaments et l’amélioration de l’insulinothérapie orale, Communication Nature (2022). DOI : 10.1038/s41467-022-34357-8