Projet ANR-14-CE08-0017 – ANTI-TB-NANO : Une galénique « verte » à base de nanoparticules de cyclodextrines pour
un traitement plus efficace de la tuberculose
Programme : Apport des nanosciences et nanotechnologies aux matériaux fonctionnels et biotechnologies (DS0305) 2014
Année de financement : 2014
Coordinateur du projet : Madame Ruxandra GREF (Institut de Sciences Moléculaires)
Partenaires : Divers public; Laboratoire public; Laboratoire public; Fondation de recherche; Fondation de recherche
Montant : 521323.0 euros
Date de début : 2014
Durée : 60 mois
Résumé : La tuberculose (TB) reste encore aujourd’hui une menace sérieuse pour la santé humaine provoquant des millions de décès chaque année. Pratiquement 90% des cas de TB sont des infections pulmonaires hautement contagieuses, à haut risque pour les familles des malades et pour le personnel soignant. L'agent causal de la TB est  Mycobacterium tuberculosis (Mtb) qui est capable de survivre et de se reproduire dans les macrophages alvéolaires, malgré leur environnement interne hostile. Comme les traitements anti-TB font appel à des molécules actives qui pénètrent peu dans les macrophages, notre projet consiste à développer des nanoparticules chargées en molécules actives et capables de cibler les macrophages alvéolaires infectés. 
L’équipe de l’Institut Pasteur de Lille (IPL) a récemment découvert que l’association de l’éthionamide (ETH) avec des potentiateurs nommés «boosters» permettait l’administration de ce médicament anti-TB à des doses moins toxiques. L’association ETH/booster intéresse fortement un consortium d’industriels (TB-Alliance, GSK, Bioversis AG) qui ont signé des accords de collaboration avec IPL. La co-administration de ces molécules est particulièrement délicate en raison de leurs propriétés (solubilités, biodisponibilité, biodistribution, etc) très différentes. 
Dans ce contexte, ANTI-TB-NANO propose la co-encapsulation du couple ETH/booster dans des vecteurs nanoparticulaires élaborés à base de cyclodextrines. En effet, nos études préliminaires montrent clairement l’affinité de ce type de vecteurs pour ETH et les boosters et leur efficacité in vitro et in vivo pour réduire la charge de Mtb.  
Les cinq équipes composant ANTI-TB-NANO combineront leur expertise afin d'élaborer des nanoparticules co-encapsulant les molécules actives, modifier leur surface, puis évaluer leur efficacité in vitro et in vivo. Le couple ETH/booster sera encapsulé selon une méthode « verte » (sans solvant, sans tensioactif). Dans une approche biomimétique, la surface des vecteurs sera modifiée avec des lipides et des ligands spécifiques afin de pouvoir atteindre les bacilles dans leur niches intracellulaires. Les nanoparticules seront administrées par aérosolisation dans les poumons, afin d'obtenir des concentrations élevées de molécules actives dans cet organe cible, augmenter l'efficacité du traitement, réduire le risque d’émergence de phénomènes de résistance, augmenter l'éradication du Mtb, et enfin, permettre une évolution rapide vers la guérison avec une diminution des effets secondaires du traitement. 
Une autre innovation majeure du projet consistera en l'utilisation pour la première fois de techniques de criblage haut débit haut contenu pour évaluer le devenir des bactéries et des formulations nanoparticulaires à l'intérieur des macrophages infectés maintenus en culture. Cela devrait permettre d'obtenir des informations essentielles sur l'efficacité antibactérienne des formulations, le mécanisme de pénétration intracellulaire des vecteurs, ainsi que leur localisation sub-cellulaire et leur toxicité.
Finalement, les formulations les plus prometteuses seront testées in vivo (modèle de souris infectée). L'efficacité de traitement sera établie par comptage des bactéries dans les tissus pulmonaires. La tolérance, les réponses immunologiques et toxicologiques seront étudiées en détail par l'institut Pasteur de Lille et de Paris. 
Notre stratégie pourra être extrapolée à d’autres molécules anti-TB (isoniazide, rifampicine, pyrazinamide, ethambutol, fluoroquinolones). Le traitement optimisé des médicaments anti-TB pourrait ouvrir de nouvelles perspectives de traitement, accroître l'efficacité des médicaments, détruire les bactéries latentes, ce qui en retour devrait réduire les risques d'apparition de résistances. De plus, notre approche devrait permettre de réduire les doses administrées afin d'améliorer l'observance des patients et de réduire la toxicité du traitement.