Administrer automatiquement le médicament qui inverse la surdose d'opioïdes, c’est la fonction de ce dispositif portable innovant, conçu à l’Université Purdue (Indiana) par une équipe de bioingénieurs. Ce dispositif, présenté dans le Journal of Controlled Release détecte automatiquement le ralentissement du rythme respiratoire d'une personne en cas de surdose et délivre aussi la naloxone, le médicament qui inverse ses effets mortels.
La grande majorité des cas d’overdose par opioïdes interviennent alors que le patient est seul. Le sujet est immédiatement frappé d’incapacité. Ce dispositif offre ainsi aux utilisateurs d’opioïdes un secours immédiat : « L'antidote sera toujours avec vous », résume son « auteur » principal, le Dr Hyowon « Hugh » Lee, professeur d'ingénierie biomédicale à Purdue : « Ce dispositif dispense l’utilisateur de reconnaître qu’il est en train de faire une overdose, qu’il doit s’injecter de la naloxone et lui permet de rester suffisamment longtemps stable le temps que les services d'urgence arrivent ».
L'antidote sera toujours avec vous
L’overdose survient lorsque les opioïdes se lient aux récepteurs du cerveau qui régulent la respiration, provoquant une hypoventilation et la mort. Aux États-Unis, chaque jour, environ 130 personnes succombent aux suites d’une surdose d’opioïdes.
Le dispositif portable est conçu pour détecter le moment où le rythme respiratoire diminue jusqu'à un certain niveau puis il libère la naloxone, ce qui empêche l'opioïde de se lier aux récepteurs du cerveau. Porter ce dispositif est un peu comme porter une pompe à insuline : le prototype qui apporte ici la preuve de concept est un brassard qui s'attache à un générateur de champ magnétique, connecté à une batterie portable portée à la hanche. Un capteur EKG sous forme de patch cutané placé sur la poitrine, mesure le rythme respiratoire. Lorsque le capteur détecte un taux de respiration trop faible, il active le générateur de champ magnétique pour chauffer une capsule de médicament dans le corps, qui libère la naloxone en 10 secondes.
Une capsule sous forme d’implant : les chercheurs ont prévu que la capsule de médicament serait implantée juste sous la peau, libérant automatiquement la naloxone au patient lors de la surdose. La dose donnerait environ une heure « de répit » supplémentaire au patient en overdose, soit le temps nécessaire aux services d'urgence pour intervenir amener le patient à l'hôpital. La capsule fournit également une dose de naloxone plus importante que les produits actuellement disponibles sur le marché, ce qui la rend plus efficace.
Des améliorations sont encore en cours : le dispositif ne fonctionne pas encore automatiquement, cependant des expériences in vitro et in vivo confirment qu’il détecte avec succès un faible taux de respiration à partir des signaux ECG et libère correctement la naloxone. Les chercheurs ont déjà travaillé à la réduction de la taille du générateur de champ magnétique et de la batterie, de sorte que le dispositif est déjà moins volumineux. Enfin, dans un futur proche, il sera complété par un système d’alerte automatique des services d’urgence.
La technologie promet donc une réponse efficace au risque d’overdose en cas de traitement chronique par opioïdes, mais il pourrait également permettre de délivrer d'autres médicaments. L’épinéphrine par exemple, pour les personnes allergiques.
Source : Journal of Controlled Release 28 July 2019 DOI : 10.1016/j.jconrel.2019.05.041 Simple minimally-invasive automatic antidote delivery device (A2D2) towards closed-loop reversal of opioid overdose
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