Brevet FR2946884A1 — publié le 20101224

COMPOSITION DE NACRE POUR UNE UTILISATION DANS LE TRAITEMENT DES LESIONS NERVEUSES, SUBSTRAT NEUROGENE COMPRENANT LADITE COMPOSITION ET LEUR PROCEDE DE PREPARATION Domaine technique La présente invention concerne une composition de nacre pour une utilisation dans le traitement des lésions nerveuses. Elle concerne également des substrats neurogènes comprenant ladite composition de nacre et leur procédé de préparation. Etat de la technique Les lésions nerveuses peuvent atteindre les nerfs sensitifs et les nerfs moteurs. Les lésions les plus invalidantes sont les lésions de la moelle épinière ou LME. Ces lésions de la moelle épinière sont de trois types selon que la moelle est seulement comprimée par un hématome comme dans le cas d'une neuropraxie ou un oedème interstitiel, ou encore sectionnée avec intégrité ou non des gaines de Schwann et/ou de myéline comme dans l'axnatmésis et la neurotmésis; cependant la physiopathologie des lésions est la même car les lésions intéressent les axones des neurones. Si les lésions des fibres des nerfs sensitifs ont une plus grande tendance à se réparer, la réparation axonale des fibres nerveuses de la moelle épinière est plus problématique. Même si la réparation axonale se met en place sitôt après la LME, elle n'aboutit pas à une régénération totale du fait de la formation de la cicatrice gliale. Dans un premier temps, l'ischémie médullaire post traumatique provoque une libération massive de glutamate qui est un neurotransmetteur excitateur, l'oedème cytotoxique génère une accumulation de sodium avec augmentation du calcium intracellulaire, avec augmentation de protéases cytoplasmiques. Il y a de plus une libération de métabolites toxiques, de l'oxygène et de l'azote, des réactions inflammatoires locales et des anomalies énergétiques. La réaction astrogliale est liée à une prolifération cellulaire réalisant une entrave à la régénération axonale par effet mécanique auquel s'ajoute la synthèse de molécules inhibitrices de croissance, de cytokines pro-inflammatoires et de la production importante de radicaux libres oxygénés. En résumé, la physiopathologie des LME est complexe et les conditions favorables à une régénération sont contradictoires car elles font appel à l'utilisation simultanée et antagoniste d'inhibiteurs et de médiateurs neurotrophiques non dépourvus de toxicité immédiate et dont les effets sont contradictoires. Les différentes approches thérapeutiques en dehors de la thérapie génique et de l'utilisation des cellules souches font appel soit à des substrats tridimensionnels biodégradables complémentés par des substances chimiques, à des prothèses tissulaires biodégradable additionnées à des molécules biologiques, ayant des propriétés neurotrophiques et anti-oxydantes, soit à la mise en oeuvre de traitement faisant appel à diverses drogues visant à corriger les modifications moléculaires de la LME. Toutes ces approches thérapeutiques visent à mettre en oeuvre un complexe de facteurs inhibiteurs de la libération de molécules induisant un environnement non permissif à la réponse axonale et dans le même temps, des facteurs neurotrophiques destinés à stimuler la croissance axonale. La nacre est un complexe organominéral secrété tout au long de leur vie par certains mollusques. Elle est principalement composée de carbonate de calcium cristallisé sous forme d'aragonite très pure disposé en couches superposées, séparées par des couches de matière organique. L'ensemble de ces parties minérales et organiques illustre la complexité de sa composition. Afin de mieux comprendre les raisons qui rendent la nacre si particulière, dans la demande de brevet W09952940, certaines molécules biologiques des coquilles externes et internes de mollusques marins bivalves ont été identifiées. Pour cela, de la poudre de coquille externe et interne de Tridacne Bénitier et de Pinctada Maxima a été préparée en découpant des fragments de quelques cm2 de coquille puis en les broyant pendant deux phases de 3 minutes dans un broyeur planétaire. La poudre obtenue présentait une granulométrie entre 300 et 500 microns. Les principes actifs ou biopolymères marins contenus dans la nacre ont alors été extraits par hydrolyse à froid, supercentrifugation et ultraûfiltration tangentielle. Bien que cette méthode d'extraction ne garantisse pas que tous les composants soient effectivement retenus, il a été identifié des protéines de type structural constitutives de la matrice extra cellulaire, telles que des acides aminés essentiels, du collagène de type I, II et III (glycoprotéines fibreuses très abondantes dans la matière organique), de l'élastine, des glycosaminoglycanes et des protéoglycanes. Il a également été mis en évidence la présence de pro-facteurs et de facteurs de croissance, de cytokines, de métallo-protéines, d'éléments minéraux et métalliques (constituant des oligoéléments), de lipides et des hexoses (sucres réducteurs en C6 indispensables dans le métabolisme cellulaire), de chromoprotéines porphyriniques et non porphyriniques, de métallo-porphyrines, métallo-enzymes et de caroténoïdes. Les métallo-protéines représentent deux tiers des éléments constitutifs. De nombreuses études et relevés d'observations cliniques ont montré l'excellente biocompatibilité des biopolymères marins, mais encore toutes leurs propriétés pharmacologiques dans les indications où elles ont été utilisées ainsi que leur excellent pouvoir de régénération. Il a également été trouvé que les propriétés de la nacre pouvaient être optimisées grâce à un procédé de mécanosynthèse décrit dans la demande de brevet FR 09 54066 qui est incorporée par référence. La nacre aragonitique de la coquille de bivalves, telle que Pinctada Maxima, Pinctada Margaritifera, ou autres Pinctadines et Tridacnae Gigas possède une microstructure cristalline la rapprochant d'un nano-composite naturel. En effet, le composant élémentaire de la nacre est un cristal biogénique, organominéral et aragonitique qui est associé et lié à d'autres biocristaux par de la matière organique résultant de la synthèse glycoprotéique de cellules spécialisées. Ces biocristaux sont entourés et séparés par de la matière organique nanostructurée, les fibrilles qui la composent présentant des tailles allant de 10 à 100 nanomètres selon qu'elles soient intercristallines ou interlamellaires. Compte tenu de la physiopathologie des LME et des éléments métaboliques nécessaires à la régénération axonale, les présents inventeurs ont considéré que la nacre, et plus particulièrement la nacre mécanostructurée est de nature à favoriser l'expression neurotrophique indispensable à la réparation axonale. En effet, les fibres de collagène, les glycoprotéines d'adhérence, les glycosaminoglycanes, les protéoglycanes constitutifs du biomatériau nanostructuré favorisent l'adhésion cellulaire et l'organisation en tissu. Ces molécules constitutives de la MEC jouent un rôle de soutien structural dans la migration des cellules neuronales. Les propriétés angiogéniques du biomatériau s'opposent à l'ischémie post-traumatique, les effets antiphlogistiques s'opposent à l'oedème post-traumatique, la concentration en calcium nanostruturé s'oppose à l'augmentation du calcium intra-cellulaire et à l'altération des membranes cellulaires ainsi qu'à la destruction de l'ADN et aux lésions médullaires secondaires extensives. On connaît le rôle des fibroblastes dans le processus de cicatrisation, qui participent aux phénomènes de dégradation et de détersion des tissus lésés, en libérant des métalloprotéinases matricielles et des collagénases de type I et IV et qui enfin, par inversion métabolique sécrètent du collagène de type I - II et III. On sait que la nacre, et plus particulièrement, la nacre mécano-induite par mécano synthèse, contient du collagène et des métalloprotéines qui vont stimuler le métabolisme secrétoire des fibroblastes et déclencher la synthèse des protéinases et des métallo protéinases indispensables à la dégradation des tissus lésés, à la migration cellulaire et à l'angiogénèse. Compte tenu de l'ensemble de ces caractéristiques et propriétés, les présents inventeurs ont envisagé, d'utiliser la nacre pour le traitement ou la cicatrisation des lésions nerveuses. Exposé de l'invention Ainsi, l'invention a pour objet un substrat neurogène destiné à la cicatrisation ou réparation des lésions nerveuses tant du système périphérique que central. L'invention a également pour objet un substrat neurogène de nacre destinée au traitement des lésions nerveuses. Description de l'invention L'invention porte sur un substrat neurogène comprenant un gel non liquide dans lequel est incorporée et/ou à la surface duquel est dispersée de la nacre. Par � neurogène � on entend un substrat capable de régénérer les cellules et/ou fibres nerveuses endommagées. La biocompatibilité des particules de nacre, notamment des particules de nacre transformées par mécanosynthèse, leur réactivité de surface induisent l'inhibition des médiateurs de l'inflammation, stimulent et favorisent la migration axonale, la myélinisation des axones et la recontruction de la gaine de Schwan, enfin les molécules anti-radicalaires s'opposent à l'expression cytotoxique des nombreux radicaux libres hautement nocifs libérés par la lésion. La nacre est issue de bivalves choisis dans le groupe comprenant la Pinctada Maxima, la Pinctada Margaritifera ou autres pinctadines, le Tridacnae Gigas, et leurs mélanges. La nacre mise en oeuvre dans et/ou à la surface du substrat de l'invention est de la nacre sous forme de poudre. Dans la présente demande de brevet, on entend par � nacre �, de la nacre choisie dans le groupe comprenant de la nacre micronisée, de la nacre nanonisée, de la nacre nanostructurée, un biomatériau de nacre mécanostructuré, un biomatériau co-broyé de nacre, et leurs mélanges. Dans la présente demande et dans ce qui suit, le préfixe "nano" sera utilisé pour décrire des particules dont le diamètre moyen en volume est inférieur à 500 nanomètres. Par conséquent, les termes de "nanoparticule" et de "particules nanonisées" seront utilisés pour décrire des particules dont le diamètre moyen en volume est inférieur à 500 nanomètres. Le diamètre moyen équivalent en volume des poudres de l'invention est déterminé par diffraction laser à l'aide d'un granulomètre laser. A partir de la répartition granulométrique mesurée sur une large gamme, le diamètre moyen équivalent en volume ou D(4;3) est calculé selon la formule suivante : D(4;3)= Z (d4) /Z (d3) . On entend par "poudre micrométrique", une poudre présentant des particules dont le diamètre moyen en volume est compris entre 1 et 500 }gym, de préférence entre 1 et 100 }gym et plus préférentiellement entre 1 et 20 }gym. De même, les termes "particules mécanostructurées de nacre" ou "nacre mécanostructurée" ou "mécano-induite" feront référence à la poudre de nacre telle qu'ayant subi un procédé de mécanosynthèse tel que décrit dans la demande de brevet FR 09 54066 qui est incorporée par référence. La nacre peut être broyée ou transformée par mécanosynthèse en présence d'un matériau autre que la nacre, choisi dans le groupe comprenant la poudre de chitosan désacétylé à plus de 90%, la chitine, les algues, les biopolymères insolubles et solubles extraits du test nacré et de la coquille externe des bivalves précités, et leurs mélanges. Dans la présente demande le produit résultant du cobroyage de la nacre avec ledit au moins un matériau autre que la nacre est appelé � biomatériau co-broyé de nacre � et le produit résultant du traitement par mécanosynthèse de la nacre avec ledit au moins un matériau autre que la nacre est appelé � biomatériau mécanostructuré de nacre �. On peut citer comme exemple préférentiel, le broyage simultané de poudre de nacre présentant un diamètre moyen en volume compris entre 1 et 20 microns et de poudre de chitosan desacétylé à plus de 90% d'un diamètre moyen en volume d'environ 150 microns (et présentant une densité de 0,6 g/ml. Le traitement simultané de ces deux poudres par le procédé de mécanosynthèse de l'invention donne naissance à un nouveau biomatériau mécanostructuré dans lequel la forme tridimensionnelle des particules de chitosan permet une cohésion étroite avec les biocristaux d'aragonite mécano-induits. Par � substrat � on entend un élément solide plus ou moins mou. Ledit substrat comprend ou est constitué de gel non liquide. Lorsque le substrat comprend le gel non liquide, celui-ci peut être disposé sur un film éventuellement pelable. Le substrat selon l'invention comprend un gel non liquide qui est choisi dans le groupe comprenant de l'agarose, de l'amidon réticulé, de la gomme xanthane, l'hydroxycellulose et leurs mélanges. En fonction des pathologies à traiter, le substrat selon l'invention peut en outre comprendre une substance pharmaceutique choisie dans le groupe comprenant un antibiotique, un hémostatique, un antalgique, un fibrinolytique, et leurs mélanges. L'homme du métier saura quelles formes les plus appropriées peuvent être données au substrat selon l'invention. Ainsi, selon un mode de réalisation particulier, le substrat se présente sous la forme d'un timbre ou patch topique ou de capillaires. Par � timbre topique � ou � patch topique � on entend un timbre ou patch qui agit à l'endroit où il est appliqué, c'est-à-dire sur la peau, les tissus internes, les muqueuses, les nerfs, la moelle épinière. Par capillaires on entend des brins ou fils destinés à être placés entre les extrémités sectionnées des nerfs ou axones. Le timbre ou patch topique est plus particulièrement approprié à une utilisation pour les LME par compression due à un traumatisme. Les capillaires sont quant à eux plus appropriés à des LME avec ou sans altération des gaines de myéline ou de Schwann. L'invention porte également sur le procédé de préparation des substrats décrits précédemment, qui comprend le mélange sous agitation, d'un gel avec de la nacre, et 5 éventuellement des principes actifs pharmaceutiques ; le coulage du mélange ; la prise en masse du gel ; éventuellement l'extrusion du gel; éventuellement la pulvérisation de nacre à la surface du 10 gel pris en masse. Dans le cas d'un timbre topique, le coulage peut se faire ou bien dans des moules ayant la forme finale du patch ou de préférence dans un moule de grande surface. L'épaisseur de gel est faible, par exemple de l'ordre de 15 0,5 mm à quelques millimètres. Avant le coulage, de la nacre peut être pulvérisée sur le fond du moule. De préférence, on pulvérisera la nacre mécanostructurée. Après la prise en masse, les timbres sont découpés à la forme et à la dimension choisies, puis stérilisés par ionisation et 20 mis sous blisters. Dans le cas des capillaires, on peut utiliser un moule d'extrusion cylindrique doté de pertuis capillaires. Après prise en masse, les capillaires sont extrudés en dehors du moule. Sur leur section, on peut pulvériser des 25 particules de nacre. Les capillaires sont ensuite stérilisés, par exemple par ionisation, puis mis sous blisters. La présente invention a également pour objet une composition de nacre pour une utilisation dans le 30 traitement des lésions nerveuses. Les lésions nerveuses traitées par la composition de nacre sont des lésions nerveuses du système central ou périphérique. Plus particulièrement, les lésions nerveuses sont des lésions des nerfs périphériques et des lésions 35 axonales de la moelle épinière choisies dans le groupe comprenant la neuropraxie, l'oedème interstitiel, l'axnatmésis, et la neurotmésis. La nacre mise en oeuvre dans cette composition est de la nacre telle que définie ci-dessus en lien avec le substrat. La composition selon l'invention peut également contenir toutes substances médicamenteuses nécessaires pour traiter toute manifestation morbide et à la corriger. Ainsi, selon un mode de réalisation avantageux, la composition selon l'invention comprend en outre une substance pharmaceutique choisie dans le groupe comprenant un antibiotique, un hémostatique, un antalgique, un fibrinolytique et leurs mélanges. La composition selon l'invention est destinée à une application topique sur la zone lésée. Elle peut se présenter sous la forme d'un substrat tel que défini précédemment, notamment un patch topique ou de capillaires. Les patchs de substrat neurogène sont utilisés dans les cas de LME par compression après trauma sans rupture de la moelle. Dans le même temps opératoire, le patch est ensemencé par un broyat de tissu olfactif autologue et de quelques gouttes de liquide céphalo-rachidien sur la face destinée à être en contact avec la lésion. En effet, on sait que les neurones olfactifs sont des neurones de surface qui ont la propriété, comme tous les neurones de surface, de se régénérer facilement, ceci pendant toute leur vie et que durant la neurogénèse il y a toujours des neurones à différents stades de différentiation. Les axones de ces neurones sont entourés de cellules spéciales, les cellules olfactives engainantes qui ont un fort potentiel de stimulation de la synthèse de myéline autour des axones endommagés. Elles ont en outre une propriété de régénération axonale, ainsi que la faculté de pénétrer la cicatrice gliale inhibitrice consécutive la lésion. Enfin le tissu olfactif est le seul dont les cellules souches sont facilement accessibles. De même, le liquide céphalorachidien qui baigne la moelle, contribue à l'homéostasie de cette dernière, en créant un milieu permissif à son intégrité physiologique. Le mode opératoire selon un protocole déjà codifié en chirurgie du rachis, permet de placer le patch du substrat neurogène au contact de la lésion ou les principes actifs nanostructurés réagissent immédiatement compte tenu de leur spécificité intrinsèque et que les biocristaux organominéraux nanométriques compte tenu de leur structure relarguent de façon rémanente et régulée les molécules indispensables à la réparation des axones lésés, propriété ajoutée à la thermoréversibilité du gel de support. Le substrat neurogène est conditionné pour être utilisé dans des cas de LME avec section de la moelle et rupture des gaines de myéline et de Schwann. Les capillaires peuvent être utilisés lors de LME avec section de la moelle et des gaines. Les capillaires peuvent être sectionnés transversalement à la longueur voulue pour être insérés entre les extrémités proximale et distale de la section au cours de l'acte chirurgicale et servent à guider la repousse axonale par chimiotactisme exercé sur les extrémités distale et proximale des axones lésés, évitant les réponses de repousse anarchique et la formation de névromes. Les capillaires sont imprégnés sur les deux faces par un broyat de tissu olfactif autologue et quelques gouttes de liquide céphalo-rachidien avant la mise en place dans le site lésionnel. Ainsi, selon un mode de réalisation particulier, un broyat de tissus olfactifs est ensemencé à la surface du substrat et/ou du liquide céphalorachidien est déposé à la surface du substrat. L'invention sera mieux comprise si l'on se réfère aux exemples suivants qui sont non limitatifs. L'invention est utilisable chez les mammifères, en particulier chez l'être humain. EXEMPLES Dans les exemples suivants, la nacre mécanostructurée a été obtenue selon l'exemple 2 de la demande de brevet 35 FR 09 54066. 11 Exemple 1 Dans des conditions de sécurité microbiologique, on prépare des patchs neurogènes de la façon suivante. Dans 100 mL de gel d'agarose, on introduit sous agitation 800 mg de nacre mécanostructurée. Sur le fond d'un moule on pulvérise 100 mg de nacre mécanostructurée, 3 grs de nacre micrométrique et 1 gr de nacre nanométrique et on verse le mélange préalablement obtenu pour obtenir environ 2 mm d'épaisseur. Sur la surface de cette couche de gel, on pulvérise 100 mg de nacre mécanostructurée. On laisse reposer à la température ambiante jusqu'à la prise en masse. Après prise en masse, on découpe la plaque obtenue en patchs de différentes formes et dimensions. On conditionne les patchs ainsi obtenus sous blisters et on les stérilise aux rayonnements ionisants. Exemple 2 On prépare des capillaires neurogènes de la façon 20 suivante. Dans 100 mL de gel d'agarose, on introduit sous agitation 800 mg de nacre mécanostructurée, 3 grs de nacre micronisée et 1 gr de nacre nanonisée. Dans un moule cylindrique de 5 cm de diamètre et 3 cm 25 de hauteur, dotés de pertuis capillaires, on verse le mélange préalablement obtenu. On laisse reposer à la température ambiante jusqu'à la prise en masse. Après prise en masse, on extrude les capillaires et 30 on pulvérise sur les extrémités des capillaires de la nacre 200 mg de nacre mécanostructurée. On conditionne les capillaires ainsi obtenus sous blisters et on les stérilise aux rayonnements ionisants. 12 Exemple 3 Sur des brûlures du second degré profond provoquées par du kérosène, intéressant toute la partie gauche du corps, des patchs, fabriqués selon l'invention, ont été appliqués sur la cuisse, le dos et le flanc du patient alors que sur le bras un traitement classique à base de tulle gras a été appliqué. On sait que lors d'une brûlure profonde la destruction des téguments, des vaisseaux et des nerfs sensitifs et moteurs est irréversible et que la mise en tension des fibroblastes un tissu cicatriciel régénération des fibres névromes est la règle. L'application surlors de la cicatrisation aboutit à anarchique qui nerveuses et que les lésions des patchs du produit interdit toute l'apparition de selon l'invention toutes seulement la régénération les 48 heures a permis non régulée et ordonnée des trois couches du revêtement cutané, mais encore la régénération des filets nerveux détruits par les brûlures. Par comparaison, les parties traitées par le procédé classique ont eu une cicatrisation plus longue, ont été le siège de cicatrices anarchiques chéloïdes et les tests de sensibilité qui y ont été pratiqués ont montré un déficit sensitif majeur. REVENDICATIONS1. Substrat neurogène comprenant un gel non liquide 5 dans lequel est incorporée et/ou à la surface duquel est disposée de la nacre. 2. Substrat selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la nacre est issue du test nacré de 10 coquilles de bivalves choisis dans le groupe comprenant la Pinctada Maxima, la Pinctada Margaritifera ou autres Pinctadines, le Tridacnae Gigas, et leurs mélanges. 3. Substrat selon la revendication 1 ou 2, 15 caractérisé par le fait que la nacre est choisie dans le groupe comprenant la nacre micronisée, la nacre nanonisée, la nacre nanostructurée, un biomatériau de nacre mécanostructuré, un biomatériau co-broyé de nacre et leurs mélanges, la nacre est de préférence de la nacre 20 mécanostructurée. 4. Substrat selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le gel est choisi dans le groupe comprenant de l'agarose, de l'amidon réticulé, de 25 la gomme xanthane, l'hydroxycellulose, et leurs mélanges. 5. Substrat selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, qui comprend en outre une substance pharmaceutique choisie dans le groupe comprenant un antibiotique, un 30 hémostatique, un antalgique, un fibrinolytique, et leurs mélanges. 6. Substrat selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait qu'il se présente sous la 35 forme d'un patch ou de capillaires. 7. Procédé de préparation de substrat selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par lefait qu'il comprend : ù le mélange sous agitation d'un gel avec de la nacre et éventuellement avec au moins un principe actif; ù le coulage du mélange précédemment obtenu; ù la prise en masse du gel ; ù éventuellement l'extrusion du gel ; ù éventuellement la pulvérisation de nacre à la surface du gel pris en masse. 8. Composition de nacre pour une utilisation dans le traitement des lésions nerveuses. 9. Composition selon la revendication 8, selon laquelle les lésions nerveuses sont des lésions de la 15 moelle épinière ou des nerfs périphériques. 10. Composition selon la revendication 8 ou 9, selon laquelle la nacre est issue du test nacré de coquilles de bivalves choisis dans le groupe comprenant la Pinctada 20 Maxima, la Pinctada Margaritifera ou autres Pinctadines, le Tridacnae Gigas, et leurs mélanges. 11. Composition selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisée par le fait qu'elle 25 comprend de la nacre choisie dans le groupe comprenant de la nacre micronisée, de la nacre nanonisée, de la nacre nanostructurée, un biomatériau de nacre mécanostructuré, un biomatériau co-broyé de nacre, et leurs mélanges. 30 12. Composition selon l'une quelconque des revendications 8 à 11, qui comprend en outre une substance pharmaceutique choisie dans le groupe comprenant un antibiotique, un hémostatique, un antalgique, un fibrinolytique, et leurs mélanges. 35 13. Composition selon l'une quelconque des revendications 8 à 12, pour une application topique sur la zone lésée. 10 14. Composition selon l'une quelconque des revendications 8 à 13, qui se présente sous la forme d'un substrat tel que défini dans l'une quelconque des revendications 1 à 8. 15. Composition selon la revendication 14, caractérisée par le fait qu'à la surface du substrat est ensemencé un broyat de tissus olfactifs. 16. Composition selon la revendication 13 ou 14, caractérisée par le fait qu'à la surface du substrat est déposé du liquide céphalorachidien.