Ouvrir la voie à la surveillance du dosage des médicaments à domicile
Le corps de chacun réagit aux médicaments de manière légèrement différente, tous les métabolismes ne sont pas égaux. La plupart des médicaments n’ont pas besoin d’être surveillés au niveau individuel, mais pour ceux qui ont une fenêtre thérapeutique étroite, la surveillance thérapeutique des médicaments (TDM) est essentielle. «Dans le cas du traitement des enfants atteints de leucémie, par exemple, où un médicament appelé MTX peut être utilisé, la TDM est nécessaire. La dose est élevée et le médicament est toxique, de sorte que l’on ne peut proposer ce traitement que si l’on dispose d’un laboratoire tout près», explique Anja Boisen, chercheuse principale du projet THERA, hébergé par l’Université technique du Danemark et financé par le Conseil européen de la recherche. Le résultat est que de nombreuses personnes qui pourraient bénéficier de ce médicament n’y ont pas accès car les installations de test nécessaires pour utiliser le MTX en toute sécurité ne sont pas à portée de main. «Et même lorsque le contrôle est effectué, par exemple, par un test ELISA, il serait encore bien mieux de pouvoir suivre chaque patient de plus près», ajoute-t-elle. C’est là qu’interviennent les travaux du projet THERA.
Une surveillance thérapeutique des médicaments portable et précise
En utilisant la spectroscopie Raman améliorée en surface (SERS), une technique très sensible qui peut être intégrée dans une solution de laboratoire sur puce, THERA a mis au point un outil précis dans un petit emballage: un dispositif de table, qui peut effectuer la TDM à partir d’une seule gouttelette de sang, en quelques minutes. «Et tout cela sans personnel spécialisé, pour une fraction du coût actuellement associé à la TDM», fait remarquer Anja Boisen. Le SERS utilise une surface nanostructurée, sur laquelle est placé un échantillon de sang filtré, et une technique optique pour donner une empreinte chimique de ce qui se trouve sur notre surface nanostructurée. «À l’avenir, on pourrait imaginer que le patient puisse contrôler ses médicaments à domicile, ce qui lui permettrait de quitter l’hôpital plus tôt qu’aujourd’hui. Je pense que cela améliorerait considérablement la qualité de vie et réduirait également les coûts», explique-t-elle. Il s’agirait d’un contraste important avec les outils actuels utilisés pour surveiller les médicaments thérapeutiques, tels que la chromatographie en phase liquide à haute performance, la spectrométrie de masse et le test ELISA. Tous ces outils nécessitent des équipements de laboratoire et des techniciens qualifiés. Mais les systèmes actuels ont l’avantage d’être bien établis. Il peut être difficile de pénétrer sur un marché existant avec une approche innovante.
De l’idée originale à la solution pratique
L’équipe a déjà montré que son système peut détecter jusqu’à une limite de 0,1 μM sur des «échantillons purs et artificiels»: il s’agit d’échantillons de laboratoire toujours constants. «Lorsque vous passez aux échantillons issus de patients, tous les patients sont différents, et leur sang contient également différents mélanges de médicaments. Nous devons donc effectuer davantage de contrôles. La variabilité est nettement plus élevée lorsqu’on passe aux échantillons de patients», note Anja Boisen. Le travail a déjà commencé. Le projet a testé des échantillons de patients fournis par l’hôpital universitaire de Copenhague. Grâce à une subvention BII accordée par le BioInnovation Institute au Danemark, l’équipe dispose des fonds nécessaires pour s’appuyer sur le soutien qu’elle a reçu de l’UE dans le cadre de THERA. L’identification de la plage de concentration cible dans le sang a nécessité plus de dix ans de recherche de base sur la SERS et la microfluidique centrifuge, ainsi qu’un solide travail d’équipe. «Je suis surtout fière de l’effort d’équipe et de la créativité uniques qui nous ont amenés là où nous sommes aujourd’hui. Cela nécessite une combinaison de compétences et une grande collaboration entre des disciplines scientifiques telles que l’optique, la chimie des surfaces, l’électrochimie, le génie mécanique, l’IA et la médecine.» Anja Boisen est optimiste quant à la voie à suivre: «Nous utiliserons le financement de la BII pour effectuer davantage de recherches sur ce sujet. Nous sommes actuellement en train de développer un deuxième prototype et d’améliorer sa facilité d’utilisation. L’objectif est de créer une entreprise d’ici 18 mois environ.»
Mots‑clés
THERA, surveillance thérapeutique des médicaments, spectroscopie Raman améliorée en surface, SERS
