Brevet FR2713488A1 — publié le 19950616

COMPOSITION PRESENTANT UN EFFET ANTI-FIBROTIQUE, A BASE DE COLLAGENE POLYMERISE L'invention a pour objet une nouvelle composition à base de collagène polymère, présentant un effet anti- fibrotique, regénératif. Dans une forme de réalisation préférée, la composition comprend du collagène soluble et un polymère vinylique. Le polymère vinylique confère un entrecroisement contrôlé au collagène, ce qui détermine en grande partie l'activité anti-fibrotique. La médecine n'a pu résoudre de façon satisfaisante les problèmes provoqués par des affections telles que la sclérodermie, la cicatrisation des chéloïdes et/ou l'hypertrophie, l'emphysème pulmonaire, la cirrhose hépatique, les valvulopathies, les ulcères de type diabétique, la sclérose tendineuse, la consolidation des fractures et d'autres affections similaires, qui ont comme dénominateur commun la présence de fibrose. Comme on le sait, la fibrose est un vieillissement des organes et des processus réparatifs dans les tissus, donnant naissance à un durcissement du collagène, et provoquant le disfonctionnement ou la mort de l'organe ou du tissu en question. En règle générale, on considère que les maladies du type fibrose se caractérisent par une accumulation excessive du collagène dans la matrice extra- cellulaire. La situation s'aggrave en outre du fait que la fibrose ne se détecte pas, en règle générale, avant qu'elle ne se soit établie et ait progressé,en donnant lieu à une insuffisance organique. Voir, par exemple Selman, M, Montano, M, Ramos, C, Chapela, R, Concentration, biosynthesis and degradation of collagen in idiopathic pulmonary fibrosis, Thorax 41:355, 1986. La médecine n'a pu traiter à terme la fibrose, car il n'existe aucun traitement spécifique qui soit capable de rendre réversible le processus et permette de restituer l'architecture normale du parenchyme cellulaire. La connaissance à chaque fois plus profonde du métabolisme du collagène la principale protéine appliquée dans sa pathogenèse -, ainsi que les facteurs qui régulent sa biosynthèse et sa dégradation, ont suggéré l'utilisation du collagène pour le contrôle de la fibrose. Malheureusement, la majorité des études thérapeutiques qui ont été réalisées sur des modèles expérimentaux ont montré des résultats peu concluants. Ainsi, par exemple, sur des modèles animaux de fibrose ou sur des études in vitro avec des fibroblastes, on a utilisé un bêta- aminopropionitrile, analogues de la proline et de la lysine, et à l'extrémité amino-peptide du procolagène pour éviter sa synthèse dans des états pathologiques. Voir, en tant que référence principale, Riley, DJ, Kerr, JS, Berg, RA et al., Beta-aminopropionitrile prevents bleomycin- induced pulmonary fibrosis in the hamster, Am. Rev. Respir., Dis. 125:67, 1982; Perlish, J, Timpol, R, Fleischmajer, R, Collagen synthesis regulation by the aminopropeptide of procollagen I in normal and scleroderma fibroblasts, Arthritis Rheum 28:647, 1985, pour citer uniquement deux études importantes. Les inventeurs de la présente invention, considérant que le collagène se trouve en proportion élevée en tant que protéine de la matrice extracellulaire, et étant donné son faible caractère antigénique, lorsqu'il se rencontre sous forme native, ont décidé d'explorer l'utilisation du collagène pour essayer de contrôler et d'inverser les fibroses. Pour cela, il convient de mentionner que les collagènes sont une famille de protéines extracellulaires qui ont diverses fonctions, du support pour les organes, (conjointement avec d'autres protéines et composants de la matrice extracellulaire) jusqu'à un matériau de restructuration en cas de blessures pour lesquelles l'environnement cellulaire, en soi, ne peut seul régénérer le tissu; dans ces cas, il existe une production élevée de collagène pour partie des cellules de la zone afin de réparer le préjudice, ce qui fait que l'on considère le collagène comme une protéine structurelle. Jusqu'à présent, on a identifié quatorze types génétiquement différents de collagène, tous ceux-ci étant étroitement en rapport, mais leur distribution dans les tissus variantIl existe un motif de répétition dans la structure primaire de la molécule, chaque troisième acide aminé est la glycine et une bonne proportion est la proline ou l'hydroxyproline (environ 13 à 15% de cette dernière), est également présent un acide aminé peu commun comme l'hydroxylysine. Ces amino-acides sont responsables de ce que le collagène présente une structure tertiaire en "triple hélice", qui est une région typique des différents types de cette protéine. Les types les plus abondants sont I, II et III, comme structures principales, IV comme composant des membranes basales et V comme matière interstitielle. Les autres types se trouvent en proportions relativement faibles et présentent des zones globulaires non collagènes. La biosynthèse du collagène varie quantitativement pendant le déroulement de la réponse à un traumatisme quelconque, et dans certains états de maladie. Pour la majorité des collagènes et, de façon spécifique, pour les types I à V, les composants des chaînes sont synthétisés comme grands précurseurs, appelés chaînes pro-alpha, chacune étant une traduction d'un messager différent à base d'acide ribonucléique (mRNA). Les chaînes pro-alpha, comme on les a appelées, souffrent de différentes modifications post-traductionnelles, qui comportent: a) une hydroxydation des résidus de proline et de lysine. b) une glucosilation des résidus d'hydroxylysine. c) une formation de ponts de type disulfure entre les chaînes. d) une sécrétion du précurseur au milieu. e) une élimination des peptides à terminaison amino et carboxyle, par action d'enzymes extracellu- laires. f) la formation de fibrilles et par la suite de fibres de collagène par entrelacements intermolécu- laires. Les prolongements peptidiques à terminaison amino et carboxyle réalisent au moins deux fonctions: être un signal peptidique et contrôler la production de collagène. D'autre part, le processus catabolique du collagène est amené à terme principalement par des moyens enzymatiques et est défini comme la rupture des liaisons peptidiques dans la partie hélicoïdale des molécules du collagène natif. L'identification des peptides restants indique le type d'enzyme et/ou le processus par lequel fut dégradée la molécule. L'enzyme spécifique pour amener à terme ce processus est la collagénase, cette dernière se trouvant dans les tissus et fluides animaux. L'enzyme se présente au moins sous quatre formes: latente, forme libre, unie au collagène et unie à des agents inhibiteurs. Les travaux d'investigation antérieure ont montré que presque tous les types de collagénase animale "procèdent" du collagène actif soluble ou des fibres reconstituées, en une union peptidique simple au large de la partie hélicoïdale de la molécule quand l'incubation vient à terme sous certaines conditions. Ces études paraissent indiquer que la cinétique de la réaction colagénolitique dépend dans une large mesure du degré d'agrégation et de l'entremêlement du substrat (voir par exemple, Pérez-Tamayo, R., Pathology of collagen degradation (a review), American Journal of Pathology, 1978). Quand se présente une blessure au pied et que celle-ci ne se résout pas de façon normale, il se produit un processus pathologique appelé fibrose ou cicatrisation hypertrophique. Une cicatrice hypertrophique et/ou chéloïde se présente comme une prolifération incontrôlée du tissu fibreux, spécialement du collagène. La différence entre une cicatrisation hypertrophique et une chéloïde se trouve dans leUrspécificité. Ainsi, la cicatrice chéloïde est une anomalie génétique à laquelle certaines races ou mélanges de races sont prédisposés, tandis qu'une cicatrice hypertrophique est un défaut "non spécifique" pendant la réparation d'une blessure par divers agents chimiques, physiques ou physiologiques. Le type I du collagène est le plus abondant dans la peau et les os, ce qui fait qu'il a été utilisé dans une large mesure comme matériau pour bioimplant, du fait que les caractéristiques du collagène dans les différentes espèces sont très similaires, en permettant ainsi de réaliser des implantations avec une large marge de sécurité. Actuellement, on connaît bien dans ce domaine et y compris sur le marché, les implants de collagène dans les blessures, spécialement ou, du fait de la disposition de la liaison, il est difficile que l'organisme répare uniquement de lui-même l'endommagement et le réalise en une courte période. De même, on connaît les bioimplants en chirurgie reconstructive, o ils sont incorporés au collagène hétérologue (de cochons et d'ovins) de l'os, en donnant de bons résultats, dans lesquels la regénération est beaucoup plus accélérée que lorsque l'implant est réalisé à l'aide de matériaux aloplastiques qui, en outre, présentent l'inconvénient de ne pas se transformer en os ou de s'éliminer en période courte, comme c'est le cas du phosphate tricalcique. Cependant, le collagène a toujours été utilisé bien mieux dans le domaine cosmétique, que dans des cas de chirurgie plastique ou de chirurgie reconstructive. L'objet de suggérer des études sur le type de collagène I est dû au fait que sa teneur élevée dans les tissus d'accès facile, comme la peau, fait que la quantité susceptible d'être purifiée sera plus importante que dans d'autres tissus et que sa disponibilité sur le marché la rend d'accès facile dans le domaine médico-chirurgical. Les caractéristiques immunologiques du collagène ont été bien étudiées. Des études connues démontrent qu'elle est peu immunogène, surtout dans son état natif, plus que dans son état dénaturalisé, ceci étant dû au fait que les zones antigéniques de la molécules (dans son état natif) sont "occultées" par la disposition de la triple hélice (voir, par exemple, l'implant en collagène "Zyderm" de Collagen Corporation). De cela, on peut conclure que les principaux antigènes du collagène se trouvent dans la structure principale. De même, on connaît son infiltration dans la peau bien que malheureusement, jusqu'à présent, on ne con- naisse aucun cas dans lequel le collagène ait pu persister pendant des périodes relativement importantes, car aux termes de 3 à 4 semaines, le collagène est réabsorbé. Ceci amène à chercher une combinaison entre le collagène et d'autres composants, pour obtenir qu'ils perdurent et ainsi de contrôler la fibrose dans les tissus ou les organes affectés par les maladies mentionnées ci-dessus. Un objet de la présente invention est donc de fournir une composition présentant une activité anti- fibrotique, à base de collagène, qui ne présente aucune contradiction ni d'effets collatéraux. Un autre objet de la présente invention est de fournir une composition présentant une activité anti- fibrotique à base de collagène, qui provoque un effet anti-fibrotique par l'intermédiaire de modifications mineures de la molécule de collagène, qui puissent être reconnues par les mécanismes physiologiques de la réparation. Un objet supplémentaire de la présente invention est de fournir une composition présentant une activité anti-fibrotique qui entre de façon avantageuse en compétition vis-à-vis des compositions de collagène sans former de Combinaisons. La présente invention sera maintenant décrite sur la base d'une forme de réalisation actuellement préférée. En prenant pour base les limites connues du collagène, on cherche à combiner un collagène avec un autre composant qui l'incorpore dans un entrecroisement contrôlé, et qui l'introduise en permanence dans le tissu. Cette recherche est due au fait qu'auparavant,on avait constaté le peu d'effet du collagène du fait des problèmes de rejet et de la réabsorption en quelques semaines. Après avoir essayé un très grand nombre de composants, on a découvert que l'utilisation de polymères vinyliques améliorait, dans une large mesure, l'action du collagène, ce qui se traduit par une composition antifibrotique à base de collagène soluble de type I et d'un polymère vinylique. Le polymère vinylique polymérise et entrecroise de manière contrôlée le collagène, d'une façon telle que la composition résultante identifie les sites du désordre dans la structure du tissu ou de l'organe affecté et, grâce à un mécanisme inconnu jusqu'à ce jour, agit de façon à ordonner ces sites et à régénérer la structure du tissu ou de l'organe lésé, ou bien affecté par la fibrose. Sans prétendre être limité par la théorie, on estime que cette action de réorgani- sation dépend principalement de l'entrecroisement obtenu dans le collagène par l'action du polymère vinylique. Cette activité de la composition de la présente invention a été à un tel degré inhabituel, du fait qu'elle réorganise la structure des tissus et des organes non seulement sur le site de l'application mais également en d'autres lieux de l'organisme, sans qu'il existe jusqu'à présent d'explication concluante du phénomène. Dans une forme de réalisation actuellement préférée de la présente invention, la composition comporte un collagène de type I, "natif", à 1%, en solution tamponné, et un polymère vinylique d'une solution saline tamponnée, à un pH légèrement acide. De façon avantageuse, le pH se trouve dans la gamme de 2,5 à 5,5. Le polymère vinylique est sélectionné dans le groupe constitué des alcools polyvinyliques, des poly- chlorures de vinyle, ou d'un autre polymère vinylique quelconque pharmacologiquement acceptable. On considère que la composition de la présente invention peut être formulée de façon appropriée en utilisant du collagène dans une gamme de 5 à 30 mg, et le polymère vinylique selon 5 à 50% de la composition. Toutefois, sont possibles d'autres gammes plus larges, avec des résultats divers mais à chaque fois supérieurs à ceux des produits alternatifs. Le collagène utilisé dans la composition de la présente invention est avantageusement du collagène de mammifères, purifié jusqu'à un degré supérieur à 80%. Ce collagène se mélange avec le polymère vinylique, de préférence de bas poids moléculaire (par exemple de 5.000 à 60.000), et la composition résultante est stérilisée de préférence en utilisant des procédés de stérilisation appropriés pour les produits thermolabiles. Après des essais cliniques réalisés par les inventeurs, on considère que, par son action anti- fibrotique, la composition de la présente invention est indiquée pour la cicatrisation hypertrophique, la chéloïde, les séquelles d'acné, la prophylaxie port- chirurgicale, les ulcères variqueux et différentes étiologies, blessures, brûlures et comme coadjuvants avec des thérapies antibiotiques topiques. Il en va de même dans des colagénopathies, telles que la sclérodermie, le lupus et d'autres maladies du collagène et dans la fibrose tendineuse et d'autres types d'hydratations sous-cutanées des formes d'expressionj de même au niveau gériatrique dans des affections involutives. D'autres indications sont la posologie intralésionnelle, pour une application locale sous- cutanée dans les lupus, les sclérodermies, les cicatrices, les fibroses localisées etc. De même, dans l'irrigation topique post- chirurgicale, dans les ulcères, les blessures. On a déterminé que la fréquence d'application dans ces cas est conditionnée par l'évolution de l'affection. On peut observer que l'on ne connaît pas d'effets secondaires de la composition de la présente invention, jusqu'à présent. La composition de la présente invention se compare avantageusement à d'autres variantes de médicaments. Pour une meilleure compréhension, dans le tableau I, on identifie quelques affections ainsi que leurs variantes de médication, le temps et les résultats, conjointement avec une estimation des possibilités. Par contraste, dans le Tableau 2,sont consignées les mêmes affections traitées avec la composition de la présente invention. Comme on pourral'apprécier, par comparaison entre les tableaux, la composition de la présente invention fournit des résultats supérieurs, également dans le cas d'affections dans lesquelles les possibilités de rémission ont été estimées comme étant sans espoir. 1 TABLEAU 1 Maladie Degré Possibilités Variantes de traitement Temps Résultats Chéloide III S/E Cortisone 1M-3A M Férule 3M-2A R Autres 3M-2A R Chirurgie 1M M Cicatrices I-V + Traitement 1-3M B,R,M Traitement MTM ? Cirrhose II-V S/E Chirurgie 1M ? hépatique S/E DMS(1) 1-5M ? Tendon d'Achille I-V S/E Réhabilitation MTM R,M I-V + Réhabilitation/chirurgie 1A-MTM M Emphysème I-V S/E Hospitalisation MTM M Pulmonaire(2) - Ambulat. MTM R,M + Ambulat. MTM M Sclérodermie (2) I-V S/E Cortisone MTM M Colchyne DMS(1) (1) DMS est un anti-fibrotique du commerce. (2) Dans les maladies génétiques, le traitement est cyclique. Dans la colonne des possibilités, S/E = sans effet, + = bonnes possibilités, -=peu de possibilités. Dans la colonne temps, M=mois, A= année, MTM = en traitement. Dans la colonne résultats, E=excellents, B=bonnes, R=régulières, M=mauvaises. Lesdegrésl-V représentent la croissance des dommages tissulaires 2 TABLEAU 2 Maladie Degré Possibilités Temps Résultats Chéloide III S/E 3-6M E, B, R Cicatrices I-V - 3M B, R Cirrhose hépatique II-V + 1M-1A B Tendon d'Achille I-V S/E 2-6M, MTM ? Emphysème pulmonaire(1) I-V S/E 3-6M B, R, M 2-4M B, R, M Sclérodermie(1) I-V S/E MTM B,R,M (1) DMS est un anti-fibrotique du commerce. (2) Dans les maladies génétiques, le traitement est cyclique. Dans la colonne des possibilités, S/E = sans effet, + = bonnes possibilités, ---peu de possibilités. Dans la colonne temps, M=--mois, A= année, MTM = en traitement. Dans la colonne résultats, E=excellents, B=bonnes, R=--régulières, M=-mauvaises. LesdegrésI-V représentent la croissance des dommages tissulaires. Il apparait ainsi que la composition de la présente invention apporte une mémoire biologique aux tissus endommagés de ce fait, dans le cas d'affections génétiques, son application doit se faire selon une certaine périodicité, de façon à "rafraîchir" la mémoire biologique du tissu lésé. Le comportement de la composition de la présente invention semble être de type immunologique, activant les mécanismes enzymatiques. L'invention a été décrite sur la base d'une forme de réalisation actuellement préférée de celle-ci; toutefois, il est évident que l'invention accepte de nombreux changements et modifications, tous procédant de l'esprit et des conceptions avancés de cette dernière. La présente invention comporte, de ce fait, tous ces changements et modifications, tout en étant limitée uniquement par la teneur des revendications annexées. Il apparait ainsi que la composition de la présente invention apporte une mémoire biologique aux tissus endommagés; de ce fait, dans le cas d'affections génétiques, son application doit se faire selon une certaine périodicité, de façon à "rafraîchir" la mémoire biologique du tissu lésé. Le comportement de la composition de la présente invention semble être de type immunologique, activant les mécanismes enzymatiques. L'invention a été décrite sur la base d'une forme de réalisation actuellement préférée de celle-ci; toutefois, il est évident que l'invention accepte de nombreux changements et modifications, tous procédant de l'esprit et des conceptions avancés de cette dernière. La présente invention comporte, de ce fait, tous ces changements et modifications, tout en étant limitée uniquement par la teneur des revendications annexées. REVENDICATIONS 1. Une composition anti-fibrotique à base de collagène polymérisé, caractérisée en ce qu'elle comporte du collagène et un polymère vinylique, combinés de manière que le collagène soit entrecroisé et polymérisé par l'action du polymère. 2. Une composition anti-fibrotique à base de collagène polymérisé selon la revendication 1, caractérisée en ce que le collagène est le collagène de type I, soluble. 3. Une composition anti-fibrotique à base de collagène polymérisé selon la revendication 1, caractérisée en ce que le polymère vinylique est choisi dans le groupe constitué par les alcools polyviny- liques, les polychlorures de vinyle ou un autre polymère vinylique quelconque, pharmacologiquement acceptable. 4. Une composition anti-fibrotique à base de collagène polymérisé selon la revendication 1, caractérisée en ce que le collagène est présent avec une quantité de 5 à 30 mg et en ce que le polymère vinylique est présent avec une quantité de 5 à 50% de la composition. 5. Une composition anti-fibrotique à base de collagène polymérisé selon la revendication 2, caractérisée en ce que le collagène est un extrait à 1% en solution tamponnée. 6. Une composition anti-fibrotique à base de collagène polymérisé selon la revendication 3, caractérisée en ce que le polymère vinylique est une solution saline tamponnée. 7. Une composition anti-fibrotique à base de collagène polymérisé selon la revendication 3, caractérisée en ce que le polymère vinylique présente un faible poids moléculaire.