Brevet FR2897775A1 — publié le 20070831

BIOMATERIAU, IMPLANT INJECTABLE LE COMPRENANT SON PROCEDE DE PREPARATION ET SES UTILISATIONS La présente invention concerne le domaine des biomatériaux implantables dans le corps humain ou animal. Plus particulièrement, la présente invention concerne un biomatériau implantable, à base de chitine et/ou de chitosan. Ce biomatériau se trouve sous forme de gel à particules contenant des particules en différentes proportions et pourra être injecté, notamment par voie sous-cutanée ou intradermique, pour former un implant. Cet implant présente l'intérêt d'être bio-résorbable. Différents implants injectables sont déjà connus de l'homme du métier. Par exemple, il existe des gels de silicone (ou huile de silicone) mais ces gels présentent l'inconvénient de ne pas être biodégradables. D'autre part, la silicone est fréquemment la cause d'inflammations chroniques, de formation de granulomes, et même de réactions allergiques tardives. Des suspensions de collagène ont été très largement utilisées dans les dix dernières années. Toutefois, le collagène est généralement d'origine bovine, ce qui n'est pas souhaitable du point de vue de la sécurité sanitaire et des autorités réglementaires. Il a été également tenté de réimplanter des cellules graisseuses prélevées sur le patient lui-même : l'idée était certes intéressante, mais l'expérience clinique a montré l'échec de la réimplantation des cellules graisseuses, qui sont absorbées et disparaissent en quelques semaines. D'autres implants, comprenant des microsphères de polyméthylméthacrylate (PMMA) de diamètre 20 à 40 pm en suspension dans une solution de gélatine ou dans une solution de collagène, ont été utilisés. Toutefois, le PMMA n'est pas biodégradable et le vecteur reste une solution d'origine bovine. EP 0 969 883 décrit un gel implantable constitué notamment de microsphères de L-PLA (acide polylactique) de diamètre 20 à 40 pm en suspension dans un gel de carboxyméthylcellulose (CMC). Ce gel est injectable et peut être conditionné dans une seringue stérile. Ce produit montre une bonne efficacité, mais présente l'inconvénient d'avoir parfois une mauvaise seringabilité (bouchage des aiguilles très fines utilisées) et une biodégradabilité trop lente pour certaines applications. Les particules ont tendance à s'agglomérer dans le conditionnement, notamment la seringue, rendant les injections difficiles, et les résultats inconstants : en effet, il peut être constaté sur le patient dans la zone d'injection un manque d'homogénéité de la répartition des particules. Le résultat esthétique attendu n'est alors pas obtenu, et l'on constate l'existence de zones surchargées en particules, parfois contiguës à des zones dépourvues de particules. La résorbabilité très longue du PLA (à haut poids moléculaire), de plusieurs années, peut par ailleurs entraîner des réactions inflammatoires à plus ou moins long terme. Au sens de la présente invention, on entend par seringabilité, la facilité d'injection du biomatériau, la seringabilité dépendant notamment de la viscosité dudit biomatériau, de la taille des particules et du diamètre de l'aiguille. Il existe donc un réel besoin de nouveaux biomatériaux, qui ne présentent pas les inconvénients de l'art antérieur, et notamment de biomatériaux qui soient utiles comme matériaux de comblement immédiat, susceptibles de générer une fibrose, et également capables de se résorber, afin d'éviter des réactions inflammatoires ou de rejet à long terme. Les inventeurs ont trouvé qu'un biomatériau comprenant un gel à particules injectable de chitine ou de chitosan, biorésorbable, dans lequel sont en suspension des particules résorbables, lesdites particules comprenant de la chitine et/ou du chitosan satisfaisait à ce besoin. Le gel à particules selon l'invention, de par le volume injecté, produit un effet de comblement immédiat. Par ailleurs, on a pu observer qu'il est inutile d'injecter une forte dose de gel à particules en une seule fois, l'augmentation du derme n'étant pas une fonction de la quantité injectée. Il est même plutôt préférable de procéder à plusieurs injections séparées par des intervalles, par exemple de deux mois. Dans ce cas, les particules ont le temps de se résorber quasi complètement et le derme est prêt à recevoir un nouvel implant. Le phénomène de fibrose est généré principalement par la présence de particules dans le gel à particules. En effet, ces particules sont perçues par l'organisme comme des corps étrangers, et l'organisme répond à cette agression par une hyperplasie des tissus conjonctifs avec prolifération des fibroblastes élaborant du collagène (néocollagénose). On a pu également observer que la réaction de fibrose induite par la mise en place du corps étranger est d'environ 15 jours à 3 semaines. Ce phénomène de fibrose a pour objectif de créer un néo-tissu de comblement qui remplacera le gel à particules destiné à se résorber au cours du temps. Il est ainsi souhaitable que les particules, qui sont les facteurs inducteurs de la fibrose, se résorbent quand elles ne remplissent plus leur fonction d'induction de la fibrose, de préférence dans un laps de temps de 1 mois à 4 mois. Ainsi, le biomatériau selon l'invention, notamment de par la nature du gel et des particules, permet d'apporter une solution modulable en terme de temps de biodégradation et de résorption du produit, et de remédier aux inconvénients des produits connus. Suivant un mode de réalisation préféré de l'invention, le gel à particules injectable contient 1 % à 12 % de chitosan, et de préférence 5 % à 10% de chitosan, ledit chitosan ayant un degré de déacétylation compris entre 30 et 70 %, de préférence 40 à 60 %, et très préférentiellement environ 50 %. Très préférentiellement, le gel à particules consiste en un glutamate de succino-chitosan. Suivant un premier mode de réalisation, le chitosan utilisé pour la fabrication du gel à particules est soit d'origine animale, soit d'origine végétale. L'utilisation d'un chitosan d'origine animale et plus particulièrement de crustacés (carapaces de crevettes) ou de calmars présente un intérêt économique. L'utilisation d'un produit d'origine végétale et plus particulièrement fongique est généralement plus prisée des consommateurs. Le gel à particules selon l'invention contient des particules. Suivant un mode de réalisation particulier de l'invention, les particules comprennent de la chitine et/ou du chitosan qui sont soit d'origine animale, soit d'origine végétale. Les particules peuvent également être un mélange de chitine, chitosan. Avantageusement ces particules sont uniquement constituées de chitine, ou uniquement constituées de chitosan de degré de déacétylation compris entre 30 et 70 de préférence 40 à 60 et plus préférentiellement de 50 Notamment, on peut utiliser des particules de chitine déprotéinisée et sans endotoxines dont la biorésorbabilité est réalisée en 1 à 3 mois, ou des particules de chitosan dont la biorésorbabilité est réalisée en 1 à 4 mois. Suivant un autre mode de réalisation de l'invention, la quantité de particules dans le gel à particules est de 10 à 200 g/l. La quantité de particules est fonction de l'application finale du biomatériau et de l'effet recherché. Selon un autre mode de réalisation de l'invention les particules ont un diamètre moyen de 5 pm à 40 pm, et de préférence 10 pm à 32 pm. En effet, les particules de chitine et/ou de chitosan bio-résorbables mises en suspension dans le gel à particules doivent avoir un diamètre supérieur à 5 pm afin de ne pas être absorbées par les macrophages. Elles auront de préférence un diamètre supérieur à 10 pm. De plus, ces particules biorésorbables mises en suspension dans le gel à particules doivent avoir un diamètre inférieur à 40 pm afin de conserver au produit une bonne seringabilité à l'aide d'aiguilles de 27G, voire de 30G. Les particules injectées ne doivent par ailleurs pas risquer de créer d'amas granuleux. Par conséquent, ces particules ont de Io préférence un diamètre inférieur à 32 pm. En conséquence, pour un effet optimal, tant en matière de seringabilité qu'en matière d'efficacité in situ, des particules bio-résorbables de chitine et/ou de chitosan 15 d'un diamètre de préférence compris entre 10 pm et 32 pm sont mises en suspension dans le gel à particules. Pour obtenir une telle granulométrie, les particules de chitine et de chitosan sont obtenues à partir des cristaux de chitine ou chitosan, dont la granulométrie de départ est 20 en moyenne de 300 pm, auxquelles on fait subir une série de micronisations successives tout en évitant la cryomicronisation qui nuit parfois à l'intégrité des molécules micronisées. Puis par tamisages les particules de granulométrie trop importante et trop petite sont éliminées. 25 Selon un mode de réalisation avantageux, le biomatériau de l'invention présente un pH compatible avec une utilisation dermatologique, de préférence un pH compris entre 6,5 et 7,5, de préférence entre 6,8 et 7. 30 Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le gel à particules selon l'invention est de préférence fortement dosé en chitosan (5 à 10 contre 1,5 à 3% pour les gels traditionnels de chitosan. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, les densités du gel à particules selon l'invention et des particules sont comparables, et de préférence de 0.95 à 1.20, de préférence de 1,00 à 1,10). Le maintien en suspension des particules est dû à la viscosité du gel à particules, à l'effet tensioactif naturel de la chitine et du chitosan, et d'autre part au fait que les particules sont de faible dimension et de densité sensiblement égale à celle du gel à particules. Du fait de cette homogénéité de densité, des propriétés tensioactives de la chitine et du chitosan, et de la petite taille des particules, une bonne homogénéité du gel à particules est assuree ce qui évite la formation d'agglomérats qui risqueraient de boucher les aiguilles fines. L'invention a également pour objet un procédé de préparation d'un biomatériau comprenant un gel à particules injectable biorésorbable dans lequel sont en suspension des particules résorbables comprenant de la chitine et/ou du chitosan, ledit procédé comprenant les étapes de dissoudre du chitosan ayant un degré de déacétylation compris entre 30 et 70 %, de préférence 40 à 60 %, et très préférentiellement environ 50 %, d'ajouter successivement de l'acide glutamique puis de l'acide succinique, de neutraliser, et d'ajouter sous agitation des particules comprenant de la chitine et/ou du chitosan. Lors de l'étape de neutralisation, le pH de ce gel à particules est ajusté jusqu'à une valeur comprise entre 6,5 et 7,5, de préférence entre 6,8 et 7,0 par addition d'une base telle que la soude ou la triéthanolamine. Le gel à particules obtenu n'est sensible ni au pH, ni à la température, ce qui est particulièrement intéressant, puisque le produit peut être conservé de façon stable à température ambiante. Le procédé conforme à l'invention comporte également une étape de stérilisation, par exemple une étape d'irradiation R du produit, par exemple à 15 kGy ; cette étape présente en outre l'avantage de consolider et améliorer la répartition homogène des particules dans le gel à particules. L'invention concerne également un dispositif médical comprenant ledit biomatériau. Suivant un mode particulier de réalisation du dispositif médical, ledit biomatériau est dans une seringue stérile, prête à l'emploi. Un autre objet de l'invention est une méthode de traitement réparateur à visée esthétique dans laquelle ledit biomatériau est injecté par voie sous-cutanée ou intradermique pour combler une cavité du visage ou du corps humain ou animal. Plus particulièrement, une application majeure de l'invention est le remodelage des visages de patients atteints de lipoatrophie, en particulier de patients atteints par le virus VIH. 30 La lipoatrophie est caractérisée par une fonte du tissu adipeux sous-cutané. Sur le visage, ce sont les boules graisseuses de BICHAT qui entraînent cette modification morphologique si caractéristique. Celles-ci se situent dans 20 25 la région génienne (partie médiane de la joue) et présente différents prolongements au niveau de la face qui peuvent être concernés par la fonte plus ou moins marquée du tissu graisseux. En particulier, on retrouve principalement une atteinte de son prolongement sinusien qui donne cet aspect très creusé du visage ; mais également, très souvent, un affaissement caractéristique de la région temporale. Cette atrophie s'accompagne aussi très souvent d'une fonte de tissu adipeux rétro-orbitaire, une enophtalmie qui aggrave encore la dégradation du visage. Il en résulte une image physique très dégradante par le côté maladif , voire morbide qui s'y rattache chez des patients qui, paradoxalement, ont pour la plupart un état immunitaire et virologique satisfaisant. C'est pourquoi, il arrive que des patients oublieux de l'efficacité de la trithérapie n'en perçoivent plus que les conséquences destructrices sur leur intégrité physique, et n'hésitent pas à mettre en péril leur traitement, qu'ils suivent mal ou en tous cas avec beaucoup d'appréhension et de désespoir. Un autre objet de l'invention est l'utilisation dudit biomatériau en tant qu'implant injectable en esthétique, pour le comblement des rides, ridules, dépressions cutanées, cicatrices d'acné et autres cicatrices. La quantité de particules mises en suspension dans le gel à particules de chitosan a été optimisée de 1% à 10 du gel (masse/masse), et est fonction des applications retenues et des effets recherchés , par exemple elle peut être de: 1 % de particules pour les comblements légers des rides du visage, 5 % de particules pour les utilisations en urologie et le remodelage de visages, et 10 de particules pour le remodelage de visages. Un autre objet de l'invention est une méthode de traitement esthétique dans laquelle, pour combler une cavité du visage ou du corps humain, on effectue plusieurs injections successives dudit biomatériau, notamment dans le cas des lipoatrophies, chaque injection pouvant être suivie d'un massage de la surface de la peau sous laquelle a été réalisée l'injection. Un autre objet de l'invention est l'utilisation dudit biomatériau pour le comblement des gencives. Un autre objet de l'invention est l'utilisation dudit biomatériau dans la fabrication d'un dispositif médical destiné à être implanté chez des personnes souffrant d'incontinence urinaire d'effort, pure ou associée. Ledit biomatériau est alors utilisé pour combler un déficit du sphincter urétral qui survient chez les 10 à 15% des femmes actives qui souffrent d'un syndrome d'incontinence urinaire. Ce gel à particules permet, en absence actuellement de traitement satisfaisant, d'avoir une place particulière en tant que traitement très peu invasif en comparaison aux interventions chirurgicales actuellement proposées. Cette méthode est non agressive, reproductible, sans effet secondaire, et est constituée uniquement d'une anesthésie locale suivie de l'injection du gel à particules en para-urétral au travers de la muqueuse vaginale ou audessus de l'urètre entre celui-ci et le pubis (injection de 1 à 4 cc environ). L'invention se comprendra mieux à la lecture de l'exemple détaillé qui suit, qui illustre non limitativement un mode de réalisation particulier de l'invention : - La figure 1 représente un graphe qui indique la répartition des particules de chitine fongique après micronisation en fonction de leur taille par une analyse au granulomètre laser. - La photographie 2 montre la répartition des particules pour un gel à particules de chitosan contenant 1 % de particules de chitine, après irradiation. La figure 1 est un graphe représentatif d'une analyse de répartition de particules de chitine d'origine fongique après micronisation par un granulomètre laser SYMPATEC . Les résultats de l'analyse au granulomètre laser sont résumées dans le tableau 1 suivant. Tableau 1 Distribution cumulée }lm 4/% Pm 4/% pm Q/% }lm Q/% 0,90 6,01 3,70 41,25 15,00 88,51 61,00 100,00 1,10 8,76 4,30 47,76 18,00 91,49 73,00 100,00 1,30 11,46 5,00 54,56 21,00 93,69 87,00 100,00 1,50 14,10 6,00 62,60 25,00 95,88 103,00 100,00 1,80 18,00 7,50 71,48 30,00 97,78 123,00 100,00 2,20 23,11 9,00 77,35 36,00 99,10 147,00 100,00 2,60 28,12 10,50 81,35 43,00 99,71 175,00 100,00 3,10 34,23 12,50 85,13 51,00 99,92 d10 = 1,19 pm, d16 = 1,65 pm, d50 = 4,53 pm, d84 = 11,9 pm, d90 = 16,5 pm, d99 = 35,56 pm (d10 = 1,19 pm signifie que 10% des particules ont une taille inférieure à 1,19 pm.) La figure 1 montre d'une part que les particules sont restées en suspension dans le gel, d'autre part que cette répartition est homogène et enfin que ces particules ne se sont pas agglomérées. La photographie 2, réalisée à l'aide d'un microscope optique OLYMPUS , du gel à particules de chitosan selon l'invention confirme que les particules sont réparties de façon homogène dans le gel, et restent en suspension naturellement, du fait des propriétés tensioactives du chitosan, sans qu'il soit nécessaire d'ajouter des tensioactifs supplémentaires. EXEMPLES EXEMPLE 1 100g de chitosan de degré de déacétylation de 50% et de très haute viscosité (1000 à 1300 centipoises dans une solution acétique à 1%) sont dissous dans de l'eau purifiée. A cette solution est ajoutée une quantité identique d'acide glutamique à température normale, ce qui permet d'obtenir après 10 à 15 minutes du glutamate de chitosan. Une quantité identique d'acide succinique ou d'anhydride succinique est ensuite ajoutée au milieu réactionnel, ce qui permet d'obtenir un gel sous la forme de glutamate de succino- chitosan. Le pH de ce gel est ajusté jusqu'à une valeur comprise entre 6,8 et 7,0 par addition d'une base telle la triéthanolamine ou la soude. Le gel est ensuite filtré à 160 pm afin d'éliminer d'éventuelles particules indésirables. Le gel obtenu n'est sensible ni au pH, ni à la température, ce qui est particulièrement intéressant, puisque le produit peut être conservé de façon stable à température ambiante. Sous agitation, des particules de chitine d'origine fongique sont ajoutées et mises en suspension dans le gel, ce qui permet d'obtenir le biomatériau de l'invention. Le biomatériau obtenu est soumis à une irradiation (3 à 15 kGy afin d'avoir une suspension stérile, ce qui permet d'améliorer et de consolider la répartition homogène des particules de chitine dans le gel à particules de chitosan. La quantité de particules de chitine de granulométrie inférieure à 32 pm mises en suspension dans le gel à particules de chitosan est de 1 %. Un tel biomatériau est particulièrement efficace pour les comblements légers des rides du visage. EXEMPLE 2 : On procède comme dans l'exemple 1 en remplaçant les particules de chitine fongique par des particules de chitine provenant de carapaces de crevettes et ayant une granulométrie inférieure à 32 pm et en mettant en suspension une quantité de ces particules de 5%. Le gel à particules obtenu est stable et homogène. REVENDICATIONS 1. Biomatériau comprenant un gel à particules injectable biorésorbable dans lequel sont en suspension des particules résorbables, lesdites particules comprenant de la chitine et/ou du chitosan. 2. Biomatériau selon la revendication 1 caractérisé en ce que le gel à particules contient 1 % à 12 % de chitosan, et de préférence 5 % à 10% de chitosan, ledit chitosan ayant un degré de déacétylation compris entre 30 et 70 %, de préférence 40 à 60 %, très préférentiellement environ 50 %. 3. Biomatériau selon l'une quelconque des revendications 1 et 2 caractérisé en ce que ledit chitosan ou ladite chitine est soit d'origine animale, soit d'origine végétale. 4. Biomatériau selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que la quantité de particules dans le gel à particules est de 10 à 200 g/l. 5. Biomatériau selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que les particules ont un diamètre moyen de 5 pm à 40 pm, et de préférence 10 pm à 32 pm. 6. Procédé de préparation d'un biomatériau comprenant un gel à particules injectable biorésorbable dans lequel sont en suspension des particules résorbables, lesdites particules comprenant de la chitine et/ou du chitosan, ledit procédé comprenant les étapes de dissoudre du chitosan ayant un degré de déacétylation compris entre 30 et 70 %, de préférence 40 à 60 %, très préférentiellement environ 50 %, ajouter successivement de l'acide glutamiquepuis de l'acide succinique, neutraliser, ajouter sous agitation des particules comprenant de la chitine et/ou du chitosan, et stériliser. 7. Dispositif médical comprenant un biomatériau tel que défini dans l'une quelconque des revendications 1 à 5. 8. Dispositif médical selon la revendication 7, dans lequel le biomatériau est dans une seringue stérile, prête à l'emploi. 9. Méthode de traitement esthétique dans laquelle le biomatériau tel que défini dans l'une quelconque des revendications 1 à 5 est injecté par voie sous-cutanée ou intradermique pour combler une cavité du visage ou du corps humain ou animal. 10. Utilisation du biomatériau tel que défini dans l'une quelconque des revendications 1 à 5 en tant qu'implant injectable en esthétique, pour le comblement des rides, ridules, dépressions cutanées, cicatrices d'acné et autres cicatrices. 11. Méthode de traitement réparateur à visée esthétique dans laquelle, pour combler une cavité du visage ou du corps humain, on effectue plusieurs injections successives de biomatériau selon l'une des revendications 1 à 5, notamment dans le cas des lipoatrophies. 12. Utilisation du biomatériau tel que défini dans 25 l'une quelconque des revendications 1 à 5 pour le comblement des gencives. 13. Utilisation du biomatériau tel que défini dans l'une quelconque des revendications 1 à 5 dans la fabrication d'un dispositif médical destiné à être implanté chez des 30 personnes souffrant d'incontinence urinaire d'effort, pure ou associée.