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Nanomédecine : Une diversification des utilisations

Aurélie Dureuil

Alors que la France compte des équipes de recherches académiques et des sociétés spécialisées dans la vectorisation, les technologies évoluent et les perspectives d'utilisation s'ouvrent. Tant dans de nouveaux domaines thérapeutiques que dans de nouvelles applications de la nanomédecine en médecine régénérative mais aussi diagnostic. Les acteurs français se positionnent sur ce marché en émergence.

« Les développements aujourd'hui en nanomédecine permettront demain d'apporter de nouvelles réponses technologiques et d'améliorer considérablement les traitements », souligne le Leem dans la présentation de son étude « Applications des nanotechnologies à la médecine : compétitivité et attractivité de la France à l'horizon 2025 ». La nanomédecine repose sur l'utilisation «d'objets» à l'échelle du nanomètre, de 1 à quelque centaines de nanomètres. « Les nanosciences ont permis d'identifier chez certaines substances ou matériaux, des propriétés nouvelles, à mesure que leur taille diminue », souligne le Leem. Mais quand on parle de nanomédecine, plusieurs applications sont aujourd'hui en développement ou sur le marché. « La nanomédecine pour l'ensemble des experts et de l'industrie, c'est l'application des nanotechnologies à la médecine. C'est une définition très vague, l'important est d'utiliser les propriétés de la matière, qui changent à l'échelle nanométrique », préfère définir Laurent Levy, président du directoire de Nanobiotix mais aussi vice-président de la plateforme technologique européenne de nanomédecine (ETPN). La plus ancienne technologie repose sur les nanovecteurs. « Il s'agit d'un des axes historiques de la nanomédecine. Il ne faut pas oublier les autres axes. On utilise aujourd'hui les nanoparticules sans médicament. Elles sont alors elles-mêmes le principe actif. Il y a également des développements en médecine régénérative où l'on utilise des nanoparticules pour aider à restructurer des tissus. Et également des applications en diagnostic. Cela concerne surtout le diagnostic ex vivo pour avoir des outils plus précis ou plus rapides. Ces différents axes représentent environ 95 % de la nanomédecine », détaille-t-il. Dans son étude, le Leem recense 230 produits sur le marché ou en cours de développement dont 80 % en thérapeutique, 8 % en médecine régénérative, 7 % pour le diagnostic et 5 % dans les vaccins. Et 49 de ces produits sont actuellement sur le marché.

Développement historique de la nanomédecine, les nanovecteurs font toujours aujourd'hui l'objet de nombreuses recherches et développements. « Entre 2008 et 2014, il y a eu une explosion du nombre de produits en développement et arrivant sur le marché. Aujourd'hui, parmi les 40 produits déjà sur le marché, on compte essentiellement des nanovecteurs. Plus de 200 produits sont en développement. Il s'agit encore beaucoup de nanovecteurs, mais on voit émerger la nouvelle génération de nanomédecine », observe Laurent Levy (ETPN). Pour cette catégorie des nanovecteurs, le Leem donne la définition suivante : « Les nanotechnologies permettent de vectoriser la substance active de médicament afin qu'elle atteigne spécifiquement les cellules à détruire et n'attaque pas les cellules saines ». Et dans ce domaine, les technologies sont diverses. Le Leem identifie les nanocapsules et les nanoémulsions. Les premières sont formées d'une mince paroi entourant le principe actif. « La taille d'une nanocapsule varie de 100 à 200 nm », souligne le Leem. De leur côté, les nanoémulsions sont « fabriquées par la dispersion de gouttes d'huile dans de l'eau », selon l'organisation professionnelle qui précise que ce « sont de minuscules gouttelettes permettant de solubiliser et d'encapsuler des médicaments, des agents de contrastes, des sondes pour l'imagerie... à de très grandes concentrations ».

 

Différentes technologies

 

Dans le domaine des nanovecteurs, la France compte des équipes de recherches académiques et des sociétés qui se développent autour des différentes technologies. Parmi les technologies aujourd'hui en développement ou sur le marché, le Leem distingue plusieurs types de matériaux. D'abord les polymères « dont la synthèse est peu coûteuse et relativement aisée ». Viennent ensuite les lyposomes « à l'intérieur desquels on peut introduire des molécules thérapeutiques ». Et enfin, il y a les cavités à l'intérieur des dendrimères, « de grandes molécules de forme sphérique qui permettent d'encapsuler des médicaments ». En France, on compte des équipes qui travaillent sur ces différentes technologies. À l'exemple de l'Institut Galien au sein de la Faculté de pharmacie de l'université Paris-Sud. « Nous utilisons des nanotechnologies lipidiques, polymériques, etc. Des matériaux que l'organisme sera capable d'éliminer », souligne Elias Fattal, directeur de l'Institut Galien Paris-Sud. Son laboratoire est spécialisé dans la conception de « systèmes pharmaceutiques pour la délivrance contrôlée et l'administration des médicaments ». La société française Colcom a, elle, été créée en 2008 autour d'une technologie reposant sur les dendrimères. « Ce sont des polymères qui forment une sphère dans lequel il y a plein d'espace libre. Nous pouvons encapsuler des composés en fonction des interactions avec le dendrimère. Notre savoir-faire repose également sur la modification de la charge globale ou le greffage en surface de différentes biomolécules... Par exemple, nous pouvons greffer un peptide spécifique du passage de la barrière hémato-encéphalique », détaille Fabien Granier, manager de Colcom. Une technologie que la société propose pour amener des peptides et des molécules organiques dans les cellules. Autre société française dans le domaine, In-Cell-Art propose ses Nanotaxis pour « délivrer dans les cellules des molécules d'ADN, d'ARN et des protéines », selon Bruno Pitard, fondateur d'In-Cell-Art. Et les chercheurs s'intéressent aujourd'hui aux matériaux minéraux « susceptibles de faire de bons nanotransporteurs injectables », selon le Leem qui cite : le silicium poreux, le squalène et les nanotubes de carbone. Les acteurs français travaillent ainsi sur différentes technologies autour des nanovecteurs. « Il y a beaucoup de technologies pour beaucoup de solutions. Les différentes stratégies sont intéressantes. Il n'y a jamais une solution unique de vectorisation ou de délivrance, parce que l'humain est complexe. Il y aura de la place pour de nombreuses sociétés », souligne Fabien Granier (Colcom).

Outre les évolutions autour des matériaux, plusieurs axes de travail intéressent les chercheurs. Elias Fattal identifie en effet plusieurs évolutions et verrous. « Jusqu'à présent, on introduisait le principe actif dans une particule lipidique, polymérique, etc. Cela reste limité. Quelquefois, ces particules, dans lesquels l'API est présent, perdent une partie de leur charge avant d'atteindre la cible thérapeutique. Nous travaillons afin de trouver des moyens qui permettent d'augmenter la disponibilité », souligne Elias Fattal. Il note qu' « aujourd'hui 1 à 5 % de la dose est délivrée aux tissus tumoraux dans le cas de cancers. Cela dépend aussi de la nature des tumeurs et des individus ». Le laboratoire développe des approches permettant de coupler un agent d'imagerie à la vectorisation afin de « voir si la nanoparticule est bien distribuée dans la tumeur ». Un des verrous étant d'augmenter la quantité de principe actif délivrée. Autre approche développée par l'Institut Galien : les multi-thérapies. « Il s'agit de mettre deux molécules différentes dans un vecteur », détaille Elias Fattal. « Une partie de l'amélioration des nanovecteurs repose sur la stabilité, la capacité d'encapsuler et de retenir le produit sans fuite. Les développements concernent également les agents de ciblage spécifiques à la surface des vecteurs pour cibler plus spécifiquement certaines parties du corps humain », ajoute Laurent Levy (ETPN). Les équipes de recherches et les sociétés françaises se positionnent ainsi sur ce domaine de la nanomédecine.

Et cette spécialité semble attirer l'attention de l'industrie pharmaceutique. « Il y a des volontés de réactiver certains produits quand on arrive en développement clinique chez l'homme avec des problèmes de disponibilité ou de solubilisation. L'industrie pharmaceutique se montre très intéressée pour screener des nouvelles solutions de formulation », constate Fabien Granier (Colcom). De son côté, Bruno Pitard (In-Cell-Art) fait un constat similaire sur l'intérêt marqué des laboratoires. « Aujourd'hui, l'engouement est très important aux États-Unis et un peu en France ». Dans son étude, le Leem estime que le marché de la nanomédecine pourrait représenter entre 97 et 129 milliards de dollars à l'horizon 2016. De belles perspectives pour les entreprises françaises positionnées sur le secteur...

APPLICATIONSOuverture vers de nouvelles aires thérapeutiques

Après un essor dans le domaine de l'oncologie, la nanomédecine intéresse aujourd'hui de nouvelles applications thérapeutiques. Notamment dans les maladies inflammatoires et neurodégénératives.

Longtemps connu pour ses perspectives dans le domaine de l'oncologie, la nanomédecine, et plus particulièrement la nanovectorisation, s'ouvre à d'autres aires thérapeutiques. « L'oncologie représente une part très importante des développements. Cela s'explique notamment car c'est un domaine où il y a beaucoup de besoins médicaux non satisfaits », observe Laurent Levy, président du directoire de Nanobiotix mais aussi vice-président de la plateforme technologique européenne de nanomédecine (ETPN). Dans son étude publiée en 2014, le Leem recense 70 produits en développement clinique dans ce domaine. Et dans sa définition des nanovecteurs, l'organisation professionnelle prend l'exemple des chimiothérapies : « Les médicaments « classiques » et notamment les chimiothérapies « classiques » se répandent aujourd'hui dans l'organisme de manière peu ciblée. Le principe actif du médicament n'atteint pas forcément toutes les cellules malades d'autant plus qu'il peut être dégradé rapidement par l'organisme. Les médecins administrent donc des quantités importantes de substance active afin qu'une proportion suffisante atteigne les cellules à détruire, avec pour effet collatéral de détruire aussi les cellules saines voisines. Les nanotechnologies permettent de « vectoriser » la substance active de médicament, afin qu'elle atteigne spécifiquement les cellules à détruire et n'attaque pas les cellules saines ». Pourtant, la nanomédecine semble aujourd'hui s'intéresser à d'autres domaines thérapeutiques. « Aujourd'hui, le cardiovasculaire ainsi que les maladies neurodégénératives font l'objet de développements », indique Laurent Lévy. De son côté, Elias Fattal, directeur de l'Institut Galien Paris-Sud, cite les maladies inflammatoires. « Il s'agit de délivrer un anti-inflammatoire pour des pathologies de type arthrite rhumatoïde. Dans ces pathologies, comme dans les cancers, il y a un phénomène de perméabilisation des vaisseaux sanguins », précise-t-il. Il imagine également un axe de développement dans les pathologies de l'asthme et la BPCO (broncho-pneumopathie chronique obstructive) : « Nous pourrions créer des nanoparticules qui ressemblent à des bactéries et leur faire suivre le même cheminement jusqu'aux poumons pour libérer un anti-infectieux ». Il souligne que son laboratoire s'intéresse à la vectorisation de molécules anticancéreuses, antibiotiques, anti-infectieuses, anti-inflammatoires ainsi que des macromolécules comme les ARN interférents. Le champ d'application de la nanomédecine s'ouvre donc à de nombreuses aires thérapeutiques.

A.D.

LA FRANCE PARMI LES LEADERS EUROPÉENS

Le Leem identifie l'Europe comme « leader incontesté du domaine », après les États-Unis, et jouant un rôle majeur dans le domaine de la nanomédecine. Et en Europe, la France compte avec l'Allemagne et le Royaume-Uni parmi les leaders. Avec une trentaine d'acteurs, la France possède deux atouts principaux, selon l'organisation patronale : « une recherche académique active et reconnue » et « un regroupement des sociétés de nanomédecine dans les pôles académiques de niveau international (Minatec et Institut Galien), favorisant les collaborations public-privé ».

ATTENTION AUX AMALGAMES !

« La nanomédecine, c'est un terme à la mode. Je trouve que c'est un terme réducteur et dangereux », assène Bruno Pitard, fondateur et conseiller scientifique d'In-Cell-Art. Le scientifique ne se reconnaît pas dans ce terme. Le directeur de la société française Colcom, Fabien Granier, n'adhère pas non plus à cette appellation de nanomédecine. « Il faut faire attention avec les termes et les phénomènes de mode. On considère qu'on est dans les nanotechnologies quand on travaille avec un objet de quelques nanomètres à quelques centaines de nanomètres. Appliqué à la santé, on parle alors du nouveau domaine de la « nano » médecine. On s'inquiète alors justement de la toxicité de molécules à cette échelle. Pour autant, quelles sont les tailles des molécules actives de médicaments déjà sur le marché depuis bien longtemps ? On ne peut pas tout résumer et encore moins tout englober par une approche concernant simplement la taille », souligne Fabien Granier. Des réticences entendues par les Entreprises du médicament. Dans la présentation de son étude sur la nanomédecine Annick Schwebig, présidente du comité Biotechnologies du Leem, préconise de « proposer une définition claire et partagée des produits de types nanomédicaments qui ne soit plus limitée au critère de taille de l'objet ». Le danger avec ce terme nano est d'être assimilé aux nanotechnologies et à la vision négative du grand public. « Aujourd'hui, quand on parle de nanotechnologies, cela provoque une levée de boucliers. Les gens pensent aux nanotubes de carbone, etc. Les assureurs voient les nanotechnologies comme un risque. Nous, ce n'est pas ça. Nous mimons les fonctions des virus. Il existe déjà des vaccins qui utilisent des vecteurs viraux sans que l'on parle de nanomédecine », note Bruno Pitard. Le terme de nanomédecine n'emporte ainsi pas l'adhésion des sociétés.

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