L'épidémie d'opioïdes aux États-Unis est entraînée par une augmentation sans précédent des décès dus au fentanyl et à d'autres opiacés synthétiques. Les effets puissants du fentanyl sont durables, et même de petites quantités de médicament peuvent entraîner un surdosage. Antidotes, comme la naloxone, ne durent pas assez longtemps dans le corps pour contrer complètement le médicament, nécessitant des injections répétées. Maintenant, les scientifiques signalent qu'ils développent une dose unique, antidotes opioïdes plus durables utilisant des nanoparticules de polymère.

Les chercheurs présenteront leurs résultats aujourd'hui lors de la réunion et exposition nationale du printemps 2019 de l'American Chemical Society (ACS).

"Nous nous sommes intéressés à ce problème en essayant de fabriquer des analgésiques non addictifs, " Saadyah Avérick, Doctorat., dit. « Dans ce cours de recherche, nous avons réalisé les limites des antidotes opioïdes actuels."

Selon les Centers for Disease Control des États-Unis, opioïdes, comme l'héroïne, oxycodone et fentanyl, ont été impliqués dans plus de 47, 000 décès par overdose en 2017. Ces médicaments se lient tous au récepteur opioïde mu (MOR) dans le cerveau, qui est le récepteur naturel du plaisir du corps, explique Avérick, un scientifique à l'Institut de recherche du réseau de santé Allegheny. "Les médicaments se lient, activer le récepteur et stimuler un sentiment d'euphorie. Les opioïdes de synthèse, comme le fentanyl, allume ça vraiment, vraiment bien, " il dit.

Et leurs effets sont durables. Fentanyl, qui est beaucoup plus fort que la morphine, un autre opioïde, peut être absorbé dans les tissus adipeux, qui le protège d'être métabolisé tout de suite. Il est ensuite lentement libéré de ce tissu, provoquant des effets pendant plusieurs heures. Naloxone, un antagoniste et antidote MOR, ne reste dans le système que pendant environ 30 minutes à une heure, toutefois. En raison de cette inadéquation, des doses répétées sont nécessaires pour aider le patient à récupérer. Mais tous les patients ne souhaitent pas suivre l'intégralité du traitement, et ils peuvent finir par succomber à un surdosage après la métabolisation de la naloxone.

Pour surmonter ce défi, Averick et ses collègues ont mis au point un système d'administration de médicaments destiné à garantir qu'un une dose suffisante d'antagoniste est délivrée sur 24 heures. Les chercheurs ont réagi à la naloxone, qui a une structure chimique à plusieurs cycles, avec de l'acide polylactique (PLA), créant ainsi un polymère de naloxone. Ils ont ensuite préparé des nanoparticules covalentes (CNP) en ajoutant ce polymère à une solution d'alcool polyvinylique. Ils ont utilisé une variété de méthodes analytiques pour purifier et analyser les particules résultantes, qui font 300 nanomètres de diamètre.

"En collaboration avec le laboratoire Benedict Kolber de l'Université Duquesne, des recherches de validation de principe ont montré que ces nanoparticules peuvent délivrer suffisamment de naloxone de manière linéaire pour bloquer l'effet analgésique de la morphine pendant 24 heures, " Averick note. " Comme prochaine étape, l'étude sera étendue au fentanyl. » Bien que les travaux les plus récents aient été réalisés sur des souris, les futures études incluront un modèle animal qui simule de plus près la façon dont les humains métabolisent les opioïdes.

Les chercheurs prévoient également d'étudier l'impact de la taille des particules sur la libération de naloxone à partir de la nanoparticule. "Finalement, nous espérons développer une intervention thérapeutique en cas de surdosage de fentanyl utilisable sur le terrain, peut-être supplanter la naloxone à courte durée d'action comme antidote de choix en cas de surdosage, " Averick dit. "Nous prévoyons que ce système d'administration de médicaments sera également efficace pour d'autres opioïdes autres que le fentanyl. "

Étant donné que la naloxone et les autres composés utilisés par l'équipe sont déjà considérés comme sûrs, Averick prédit que le délai de mise sur le marché pourrait être inférieur à cinq ans pour le système de nanoparticules.