Brevet FR2963235A1 — publié le 20120203

La présente invention concerne des formulations d'inhalation, sous forme de solutions hypertoniques ou de poudres sèches contenant un agent osmolarisant et de l'acide hyaluronique d'origine biotechnologique à faible masse moléculaire ou ses sels. L'épuration mucociliaire est certainement le principal système de protection des voies aériennes. Le mucus doit toutefois avoir des caractéristiques idéales pour pouvoir exercer pleinement son importante fonction de « piégeage » des substances étrangères qui se sont introduites dans les voies aériennes. Dans différentes pathologies de l'appareil respiratoire, la stagnation des sécrétions dans les voies aériennes et leur déshydratation consécutive déterminent l'instauration de conditions prédisposant à la colonisation bactérienne et donc à l'évolution aggravante de la pathologie en cours. L'élimination des sécrétions muqueuses purulentes représente un objectif essentiel. Dans différentes maladies génétiques, comme par exemple la fibrose cystique ou dans le syndrome de Kartagener, cette stagnation de mucus déshydraté dans les voies aériennes détermine une détérioration rapide de la fonction pulmonaire, détérioration pouvant conduire à une mort précoce. Dans d'autres pathologies, comme par exemple la BPCO, la stagnation des sécrétions et la bronchoobstruction consécutive se vérifient à un âge plus avancé, mais peuvent dans tous les cas compromettre gravement la fonction respiratoire. Même dans les pathologies aiguës d'origine virale, comme une banale grippe, la stagnation des sécrétions muqueuses est fréquemment responsable de l'évolution négative du tableau respiratoire. Différents médicaments mucolytiques, ayant un mécanisme mucolytique sont utilisés depuis des années. Ces médicaments agissent en dépolymérisant la mucine, grâce à la présence de groupes SH, réduisant ainsi la viscosité des sécrétions. D'autres molécules agissent comme des muco-cinétiques en augmentant le volume de fluide dans les voies aériennes et donc en provoquant la toux, favorisant ainsi le détachement du mucus des voies aériennes. Enfin, on utilise depuis des années des principes actifs tels que la bromhexine et l'ambroxol qui stimulent la production de surfactant et facilitent donc l'écoulement du mucus dans les voies aériennes. Ces médicaments muco-actifs ont toutefois une efficacité limitée à des tableaux d'obstruction de faible ampleur et d'évolution aiguë, mais sont peu efficaces dans les maladies où l'obstruction bronchique est plus sévère et surtout chronique. Dans la fibrose cystique, le non-fonctionnement de la protéine de canal CFTR, dévolue à l'échange ionique de Na et de Chlore, entre la cellule et l'environnement extracellulaire, détermine une réduction de la couche liquide périciliaire qui revêt la muqueuse respiratoire. Cette couche liquide superficielle, maintenue constante par l'eau qui entre et sort de la cellule, en suivant le flux des ions Na et Cl, est normalement égale à environ 10 pM. Cette couche aqueuse superficielle permet aux cils de l'épithélium de bouger en étant totalement immergés dans la couche liquide périciliaire et d'exercer ainsi pleinement la tâche consistant à éliminer les sécrétions et tout ce qu'elle contient a été piégé pour l'élimination. Sur les sujets affectés par une FC, la couche liquide périciliaire est réduite de plus de 50 % en s'arrêtant sur 4 pM, cette réduction de volume réduit la capacité des cils à bouger convenablement et donc réduit, voire annule, le transport mucociliaire. Du fait de la réduction de l'épuration mucociliaire, il y a stagnation de mucus dans les voies aériennes, d'où une déshydratation consécutive, une colonisation bactérienne et le développement des conditions idéales pour une colonisation chronique par la flore pathogène surtout Gram L'activation consécutive du système immunitaire, l'impossibilité d'éradiquer l'infection bactérienne conduisent à un processus phlogistique au niveau des voies aériennes et à la perte progressive de la fonction respiratoire. Dans d'autres pathologies génétiques, par exemple la DCP, les causes qui provoquent un déficit d'épuration peuvent être différentes mais le résultat n'est pas différent de celui de la FC, à savoir inflammation et infection chronique. En effet, l'évolution de la FC, ainsi que celle de la DCP et de la pathologie chronique obstructive (BPCO) est caractérisée par un processus phlogistique marqué qui accompagne le tableau infectieux. En pratique, dans ces pathologies, s'instaure un cercle vicieux connu sous le nom d'Obstruction-Infection-Inflammation, cercle vicieux dont on ne connaît pas encore bien clairement aujourd'hui la séquence exacte et dans lequel l'auto-alimentation progressive est évidente. Depuis quelques années seulement, à la thérapie systémique s'est ajoutée la thérapie par aérosol, par exemple, avec des antibiotiques tels que la tobramycine, la colymicine, la ciprofloxacine, l'aztréonam, et avec des muco-actifs comme par exemple la Dornase alpha, une enzyme en mesure de fragmenter l'ADN contenu dans le mucus, en en réduisant donc la viscosité. L'avantage de cette voie d'administration est qu'elle permet d'atteindre le site intéressé en réduisant l'approche systémique, fait important au vu du caractère chronique du traitement et de la toxicité intrinsèque de bon nombre des médicaments utilisés. Toutes les molécules utilisées par inhalation sont potentiellement à risque pour deux raisons, elles peuvent favoriser l'apparition d'un bronchospasme, elles peuvent être irritantes pour les voies aériennes et donc risquer d'annuler la portée de leur action pharmacologique en aggravant le tableau phlogistique pulmonaire. Ce risque n'est pas lié seulement au simple principe actif, mais également à la formulation en soi, à ses caractéristiques chimico-physiques ainsi qu'à la présence d'éventuels excipients. La formulation administrable par voie d'aérosol doit être stérile pour éviter le risque de véhiculer de potentiels pathogènes dans les voies aériennes, elle doit avoir une gamme de pH, d'osmolarité précise et doit donner naissance à des particules, ayant un diamètre aérodynamique moyen, inférieur à 6 microns, afin de pouvoir atteindre les voies aériennes périphériques. Parmi les traitements les plus efficaces pour faciliter la sécrétion des voies aériennes, on utilise depuis longtemps le recours à des solutions ou poudres sèches à action osmotique, comme des solutions hypertoniques salines ou du mannitol. Le principe de fonctionnement de ces traitements est lié à leur capacité à rappeler de l'eau dans les voies aériennes, en favorisant le rétablissement d'un film aqueux superficiel avec rétablissement consécutif de l'épuration mucociliaire. Le traitement avec des solutions ou poudres à action osmotique est particulièrement efficace justement dans les pathologies telles que la FC et la DCP qui se caractérisent par une obstruction bronchique marquée, due à une annulation de l'épuration. Chez ces sujets, la concentration ionique élevée de NaCl ou la concentration élevée de mannitol peut exercer une pression osmotique longtemps, car elle n'est pas éliminée de l'épuration mucociliaire, comme cela aurait lieu chez un sujet normal, ou bien comme cela arrive chez un sujet affecté d'un ralentissement mucociliaire de moindre ampleur, par exemple une bronchite chronique obstructive. Des solutions de 3 à 9 % de NaCl à nébuliser par un jet ou nébulisateur mesh sont utilisées depuis longtemps pour hydrater les voies aériennes, améliorer l'épuration ciliaire, et donc faciliter l'élimination des sécrétions muqueuses purulentes. Plus récemment, des formulations en poudre sèche à inhaler à base de mannitol ont été proposées. L'avantage de ces formulations en poudre sèche est qu'elles réduisent le temps nécessaire à l'inhalation et peuvent potentiellement améliorer l'adhésion au traitement, en particulier chez les patients pour lesquels la thérapie doit être chronique. L'inhalation de solutions hyperosmolaires de NaCl ainsi que l'inhalation de NaCl en poudre sèche ou l'inhalation de mannitol en poudre sèche, déterminent facilement une broncho-obstruction, une irritation de la gorge et de la toux, pouvant être importante, effets qui réduisent la possibilité d'atteindre les voies aériennes en profondeur, réduisent la fraction respirable de produit à cause de l'altération des flux aériens respiratoires et d'une réduction consécutive de l'efficacité du traitement. Il faut en outre signaler que l'acceptabilité du goût de la solution saline hyperosmolaire et l'acceptabilité de l'inhalation des poudres sèches de NaCl et de mannitol sont également limitées par les effets irritatifs et bronchoconstricteurs induits par l'inhalation, avec plus de 30 % des patients qui abandonnent le traitement avant la fin. En fait, un nombre élevé de patients n'arrive pas à effectuer le traitement avec régularité, à cause des effets indésirables qui accompagnent la nébulisation de solutions hypertoniques salines ou de poudres sèches d'agents osmotiques. L'utilisation d'excipients et de conservateurs est fortement déconseillée, étant donné la destination d'utilisation et donc les marges de manoeuvre pour améliorer la qualité des formulations semblent assez limitées. Les excipients d'utilisation courante pour améliorer la fluidité des poudres ou pour adapter le pH des solutions ou pour augmenter l'échéance des formulations, tant en solutions qu'en poudres, peuvent exercer une action prophlogistique sur l'épithélium respiratoire et est donc déconseillée dans les formulations d'aérosol. L'acide hyaluronique est un polysaccharide linéaire composé d'acide glucuronique et de N-acétylglucosamine appartenant à la famille des glicosaminoglycanes. L'acide hyaluronique est un composant naturel de la matrice extracellulaire et est présent partout dans de nombreux tissus. L'acide hyaluronique est utilisé depuis des années en médecine, en orthopédie, par injection intraarticulaire pour augmenter la viscosité du liquide synovial, en ophtalmologie, en oto-rhino-laryngologie et en chirurgie esthétique. L'acide hyaluronique, en tant que tel, est atoxique et dénué d'effets allergisants. Pour chacune de ces activités, on recommande des acides hyaluroniques différents, tant de par leur origine que de par leur poids moléculaire. Plus récemment, l'acide hyaluronique à masse moléculaire élevée a été suggéré pour une utilisation respiratoire, du fait de ses capacités à réduire le bronchospasme induit par l'effort (G. Petrigni, L. Allegra, Pulmonary Pharmacology & Therapeutics 19 (2006) 166-171). En effet, un autre auteur (L.I.Z. Kunz et al Pulmonary Pharmacology & Therapeutics 19 (2006) 286-291) met en évidence que le recours à un acide hyaluronique de masse moléculaire inferieure n'avait aucune activité dans ce sens. Les propriétés potentielles de l'acide hyaluronique qui doivent toutefois encore trouver une confirmation, ont été suggérées par différents auteurs sur des cibles telles que l'emphysème pulmonaire, la bronchite chronique et l'infection par le streptocoque. La nécessité de disposer de formulations par inhalation, ayant des caractéristiques précises a jusqu'à présent limité la disponibilité de produits présentant des caractéristiques idéales. Il s'est maintenant avéré que l'addition d'acide hyaluronique ou de son sel sodique aux formulations à base de NaCl, en solution ou en poudre sèche, ou de mannitol en poudre sèche, améliorait les caractéristiques de tolérabilité du produit inhalé, en réduisant le bronchospasme induit par l'inhalation et, dans le cas de la solution, également la fastidieux goût salé, qui reste longtemps après l'inhalation, provoquant des nausées chez la très grande majorité des patients. Il s'est avéré plus particulièrement qu'il était possible d'améliorer la tolérabilité de l'inhalation de substances osmotiques, en leur ajoutant un acide hyaluronique éventuellement salé d'origine biotechnologique et à faible masse moléculaire, comprise entre 50 000 et 500 000. L'acide hyaluronique d'origine extractive, tant animale que végétale, s'est avéré étonnamment moins efficace, probablement du fait de la présence de substances contaminantes. Même la masse moléculaire, qui est de préférence comprise entre 250 000 et 400 000, est en contraste avec ce qui est indiqué dans la littérature qui met en évidence que seul l'acide hyaluronique à masse moléculaire supérieure est efficace (environ 1000 kDa). La teneur en exotoxines des formulations de l'invention doit être inférieure à 0,1 ppm. La solution hypertonique contient du NaCl en pourcentage entre 6 % et 12 % p/v, de préférence entre 6 et 9 % p/v et de manière davantage préférée de 7 % p/v. L'acide hyaluronique à faible masse moléculaire est compris entre 0,05 et 0,3 %, de préférence entre 0,05 et 0,2 %, de manière davantage préférée il est égal à 0,1 % p.v. La solution à inhaler est répartie en petits flacons monodoses de 4 à 5 ml et est dénuée d'excipients et de tampons. Il a ensuite été découvert que la solution contenant de l'acide hyaluronique et du NaCl aux concentrations hyperosmolaires, si elle est répartie en petits flacons monodoses de PELLD (polyéthylène à basse densité), est moins sensible à la variation de pH par rapport au polyéthylène. Ainsi, il a été possible de ne pas insérer de tampons. Les formulations de l'invention, sous forme de solutions hypertoniques, contiennent du NaCl et de l'acide hyaluronique biotechnologique à faible masse moléculaire et sont dénuées d'excipients, garantissant ainsi un pH optimal compris entre 5 et 6,5, stable dans le temps et une plus grande durée de la formulation. Il a également été découvert que lorsqu'ils sont inhalés comme des formulations en poudre sèche micronisée, les agents osmolarisants (NaCl et mannitol) sont mieux tolérés, moins broncho-constricteurs et moins toxigènes quand ils sont associés à l'acide hyaluronique à faible masse moléculaire (LMW), selon des rapports agent osmolarisant : acide hyaluronique compris entre 100:0,05 et 100:1. L'addition d'acide hyaluronique améliore également la fluidité des poudres en améliorant la distribution pulmonaire. L'invention a donc pour objet des formulations par inhalation sous forme de solutions hypertoniques ou de poudres sèches, contenant un agent osmolarisant choisi parmi le NaCl et le mannitol et de l'acide hyaluronique d'origine biotechnologique à faible masse moléculaire ou ses sels, dénués d'excipients tels que des conservateurs. Les formulations sous forme de solution sont de préférence réparties dans des flacons monodoses en polyéthylène basse densité, tandis que les formulations en poudre sont de préférence réparties en capsules. La nébulisation de la poudre peut se faire avec un quelconque dispositif commercial tant DPI que pMDI : on préfère les DPI, c'est-à-dire des dispositifs activés par l'acte d'inspiration du patient. Nous indiquons ci-après à titre d'exemple les compositions de certaines formulations de l'invention. 5 Exemples 1. Petit flacon monodose en PE basse densité de 5 ml NaCl 7 % p/v Sodium hyaluronate 0,1 % (biotechnologique PM 300 000 10 - 450 000) Solution à pH 4,5 à 5,5 2. Petit flacon monodose de 4 ml NaCl 7 % Sodium hyaluronate 0,1 % (biotechnologique PM 250 000 15 - 400 000) Solution à pH 4,5 à 6,5 3. Petit flacon monodose de 5 ml NaCl 9 % p/v Sodium hyaluronate 0,1 % (biotechnologique PM 250 000 20 - 400 000) 4. Petit flacon monodose de 4 ou 5 ml NaCl 6 % p/v Sodium hyaluronate 0,1 % (biotechnologique PM 250 000 - 400 000) 25 pH solution 4 à 6,5 5. Capsules à inhaler de poudre micronisée NaCl 350 mg Acide hyaluronique 3,5 mg (biotechnologique 250 000 - 400 000). 30 6. Poudre micronisée à inhaler distribuée en capsules de NaCl de 350 mg Acide hyaluronique (biotechnologique 250 000 - 400 000) 0,35 mg. 7. Poudre micronisée à inhaler distribuée en capsules NaCl 250 mg Acide hyaluronique (biotechnologique 250 000 - 400 000) 0,25 mg. 8. Capsules à inhaler de poudre micronisée Mannitol 300 mg Acide hyaluronique (biotechnologique 250 000 - 400 000) 3 mg. 9. Poudre micronisée à inhaler distribuée en capsules Mannitol 420 mg Acide hyaluronique (biotechnologique 250 000 - 400 000) 0,5 mg. REVENDICATIONS1. Formulations par inhalation sous forme de solutions hypertoniques ou de poudres sèches contenant un agent osmolarisant, choisi parmi le NaCl ou le mannitol, et de l'acide hyaluronique d'origine biotechnologique à faible masse moléculaire ou son sel, dénués de conservateurs ou excipients. 2. Formulations par inhalation selon la revendication 1, sous forme de solutions hypertoniques salines, dans lesquelles le chlorure de sodium est présent en pourcentage compris entre 6 et 12 % p/v et l'acide hyaluronique ou son sel est présent en pourcentage compris entre 0,05 % et 0,3 3. Formulations selon la revendication 2, distribuées en flacons monodoses de polyéthylène à basse densité. 4. Formulations selon la revendication 2 ou 3, dans lesquelles l'agent osmolarisant est présent en pourcentages compris entre 6 et 9 %, de préférence 7 %. 5. Formulations selon l'une des revendications de 1 à 4, dans lesquelles la masse moléculaire de l'acide hyaluronique ou de son sel est comprise entre 50 000 et 500 000. 6. Formulations selon la revendication 1, sous forme de poudres sèches. 7. Formulations selon la revendication 6, dans lesquelles le rapport agent osmolarisant : acide hyaluronique est compris entre 100 : 0,05 et 100 : 1. 8. Formulations selon la revendication 6 ou 7, dans lesquelles l'agent osmolarisant est le chlorure de sodium. 9. Formulations selon la revendication 6 ou 7 dans lesquelles l'agent osmolarisant est le mannitol. 10. Formulations selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, pour l'élimination des sécrétions bronchiques.