Brevet FR3124695A1 — publié le 20230106

Matrice de réception de cellules pancréatiques et dispositif amélioré de pancréas artificiel L’invention concerne une matrice (1) de réception de cellules pancréatiques comprenant une paroi (10) semi-perméable et un corps poreux (12) comprenant un premier jeu (120) de cavité (1200) comprenant des cellules pancréatiques (13), et un deuxième jeu (121) de cavité (1210) exempt de cellule pancréatique. Le premier jeu (120) de cavité et le deuxième jeu (121) de cavité ne sont pas raccordés fluidiquement l’un à l’autre. La ou les cavités (1210) laissées exemptes de cellules créent des chemins de diffusion des nutriments et des gaz dans la matrice (1), et forment une zone de réserve de nutriment et de gaz dans la matrice. La matrice (1) limite et de préférence évite la déplétion en nutriment et en gaz des cellules pancréatiques (13). Leur mortalité est donc diminuée, permettant une meilleure délivrance d’insuline. Figure pour l’abrégé : Fig. 5 Matrice de réception de cellules pancréatiques et dispositif amélioré de pancréas artificiel La présente invention concerne le domaine des dispositifs implantables de pancréas artificiel. Elle trouve pour application particulièrement avantageuse la production d’insuline pour le traitement du diabète, et notamment le diabète de type 1. ETAT DE LA TECHNIQUE Le diabète est une maladie à spectre mondial, qui affecte enfants comme adultes et qui nécessite un lourd suivi thérapeutique à vie. En 2016, 8% de la population française était concernée par cette maladie. À l’échelle mondiale, on estime à 422 millions le nombre de personnes diabétiques. Les diabétiques doivent constamment surveiller leur taux de glucose dans le sang (communément abrégé TGS, pouvant aussi être désigné glycémie) afin de recevoir un traitement en cas d’hypoglycémie (TGS anormalement bas) ou d’hyperglycémie (TGS anormalement haut). De nombreuses complications peuvent être évitées avec une anticipation de ces taux critiques de glucose. En effet, le diabète peut provoquer des troubles du cœur, des reins, de la rétine ou encore du système neuronal en cas de forte augmentation ou diminution de la glycémie. En outre, il est à noter que les coûts des traitements de ces complications représentent la majorité des dépenses liées à la thérapie du diabète. Il est donc primordial, d’un point de vue sanitaire et économique, de trouver un moyen de maintenir la glycémie à un taux normal chez les individus diabétiques. Actuellement, il existe des méthodes de contrôle de la glycémie par le patient. Parmi elles, le TGS peut être mesuré de manière ponctuelle par un dispositif électrochimique utilisant des électrodes enzymatiques imprimées sur bandelettes, quantifiant la glycémie à partir d’une goutte de sang. Ces dispositifs, communément appelé point of care devices, permettent aux diabétiques de suivre de manière autonome leur glycémie. Le patient est toutefois amené à se piquer plusieurs fois par jour pour contrôler sa glycémie et ainsi éviter toutes complications du diabète. Ce suivi est contraignant pour le patient et entraîne souvent des pertes de sensibilité dans les zones du corps fréquemment piquées. En alternative, la transplantation d'îlots pancréatiques est un traitement proposé du diabète de type 1, en particulier pour les patient diabétiques pour lesquels le contrôle et le suivi de la glycémie est difficile à mettre en œuvre et provoque des complications. Pour réaliser cette transplantation d'îlots pancréatiques, également appelée allo-transplantation d'îlots, les médecins prélèvent généralement des îlots comprenant des cellules pancréatiques bêta saines provenant du pancréas d'un donneur d'organe décédé. Les médecins injectent ensuite les cellules d'îlots saines au patient par le biais d’une veine transportant le sang vers le foie. Une fois fixés sur le foie du patient, ces îlots commencent à produire et à libérer de l'insuline dans le corps du patient. Plusieurs injections de cellules d'îlots greffées sont souvent nécessaires pour arrêter l'utilisation de l'insuline. Cependant, après explantation, la vascularisation autour des îlots transplantés nécessite un certain temps pendant lequel beaucoup d’îlots se dégradent par manque d’oxygène. On estime la mortalité des îlots d’environ 30 % à 40 % du nombre d’îlots transplantés. En outre, une immunosuppression systémique doit être réalisée chez le patient pour éviter un rejet des îlots transplantés. Plusieurs approches ont été proposées pour limiter les problèmes liés au manque d’oxygène. Certaines approches comprennent des traitements moléculaires et pharmacologiques, pour protéger les îlots pancréatiques contre le stress hypoxique et les réactions immunitaires. Ces traitements restent toutefois lourds pour le patient et d’une efficacité limitée. D’autres solutions consistent à encapsuler les îlots dans des matrices polymères les isolant du milieu intérieur du corps. Les îlots sont ainsi protégés des attaques du système immunitaire. Il existe d’une part des approches de microencapsulation des îlots. Du fait de leur taille, les microcapsules restent toutefois difficiles à récupérer pour renouveler les îlots et ainsi pour assurer une délivrance d’insuline à long terme. Il existe d’autre part des approches de macroencapsulation des îlots. Ces approches consistent de façon générale à mélanger les îlots avec un polymère que l’on fait prendre en masse. Du fait de leur taille, la diffusion des nutriments et de l’oxygène dans les macrocapsules est toutefois limitée, notamment au cœur de la macrocapsule. En outre le bioencrassement en surface induit un isolement de la macrocapsule, limitant encore la diffusion des nutriments et de l’oxygène. La mortalité des îlots reste trop importante pour permettre une bonne délivrance d’insuline. Un objet de la présente invention est donc de proposer une proposer une solution permettant une délivrance d’insuline améliorée par rapport aux solutions existantes. Les autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à l'examen de la description suivante et des dessins d'accompagnement. Il est entendu que d'autres avantages peuvent être incorporés. RESUME Pour atteindre cet objectif, selon un mode de réalisation on prévoit une matrice de réception de cellules pancréatiques comprenant : une paroi semi-perméable délimitant au moins en partie un volume intérieur, un corps poreux, de préférence à base d’au moins un polymère, disposé dans le volume intérieur, comprenant : un premier jeu de cavité comprenant des cellules pancréatiques, un deuxième jeu de cavité exempt de cellule pancréatique, le premier jeu de cavité et le deuxième jeu de cavité n’étant pas raccordés fluidiquement l’un à l’autre. La disposition des cellules pancréatiques dans la ou les cavités du corps poreux permet de contrôler la répartition des cellules dans le corps poreux, par opposition aux solutions de macroencapsulation où les cellules sont figées dans une matrice polymère que l’on a fait prendre en masse. Ainsi, la diffusion des nutriments et des gaz jusqu’à chaque cavité comprenant des cellules peut être améliorée. La ou les cavités laissées exemptes de cellules créent en outre des chemins de diffusion des nutriments et des gaz dans la matrice, et forment une ou des zones de réserve de nutriment et de gaz dans la matrice. Par synergie, la matrice limite et de préférence évite la déplétion en nutriment et en gaz des cellules pancréatiques. Leur mortalité est donc diminuée, permettant une meilleure délivrance d’insuline. Un deuxième aspect de l’invention concerne un dispositif de pancréas artificiel destiné à être implanté dans le corps humain ou animal et comprenant la matrice de réception de cellules pancréatiques selon le premier aspect. Un troisième aspect de l’invention concerne un procédé de préparation de la matrice de réception de cellules pancréatiques comprenant : une fourniture d’une matrice apte à former la matrice de réception selon le premier aspect, un ensemencement du premier jeu de cavité de ladite matrice par des cellules pancréatiques. La matrice apte à former la matrice de réception peut comprendre au moins le corps poreux comprenant : un premier jeu de cavité destiné à comprendre des cellules pancréatiques, et plus particulièrement exempt de cellules pancréatiques, un deuxième jeu de cavité exempt de cellule pancréatique, le premier jeu de cavité et le deuxième jeu de cavité n’étant pas raccordés fluidiquement l’un à l’autre exempt de cellules pancréatiques. La paroi semi-perméable peut par exemple être ajoutée après l’ensemencement des cellules pancréatiques. La matrice apte à former la matrice de réception peut être la matrice de réception selon le premier aspect, exempte de cellules pancréatiques. Plus particulièrement le premier jeu de cavité peut être exempt de cellules pancréatiques. Un troisième aspect de l’invention concerne un procédé de délivrance d’insuline comprenant l’implantation du dispositif de pancréas artificiel selon le deuxième aspect, dans un corps humain ou animal. Selon un autre aspect, l'invention concerne une matrice de réception apte à recevoir des cellules pancréatiques comprenant : une paroi semi-perméable délimitant au moins en partie un volume intérieur, un corps poreux, de préférence à base d’au moins un polymère, disposé dans le volume intérieur, comprenant : un premier jeu de cavité destinée à recevoir des cellules pancréatiques, un deuxième jeu de cavité non destinée à recevoir des cellules pancréatiques, le premier jeu de cavité et le deuxième jeu de cavité n’étant pas raccordés fluidiquement l’un à l’autre. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES Les buts, objets, ainsi que les caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront mieux de la description détaillée d’un mode de réalisation de cette dernière qui est illustré par les dessins d’accompagnement suivants dans lesquels : Les figures 1 et 2 représentent une vue en coupe transversale de la matrice selon deux exemples de réalisation. Les figures 3 à 5 représentent une vue en coupe longitudinale d’un dispositif comprenant la matrice selon trois exemples de réalisation. Les figures 6A à 6C représentent une vue de détail du dispositif comprenant le module fluidique illustré en , selon trois exemples de réalisation. La représente une vue en coupe transversale d’un dispositif comprenant la matrice selon un autre exemple de réalisation du module fluidique. La représente une vue en coupe transversale d’un dispositif comprenant la matrice et des électrodes pour l’électrolyse du liquide corporel, selon un exemple de réalisation. Les figures 9A et 9B représentent deux vues d’un dispositif comprenant la matrice et des électrodes pour l’électrolyse du liquide corporel, selon un autre exemple de réalisation. Les dessins sont donnés à titre d'exemples et ne sont pas limitatifs de l’invention. Ils constituent des représentations schématiques de principe destinées à faciliter la compréhension de l’invention et ne sont pas nécessairement à l'échelle des applications pratiques. En particulier les dimensions relatives ne sont pas représentatives de la réalité. Matrice (1) de réception de cellules pancréatiques caractérisée en ce qu’elle comprend : une paroi (10) semi-perméable délimitant au moins en partie un volume intérieur (11), un corps poreux (12) disposé dans le volume intérieur (11), comprenant : un premier jeu (120) de cavité (1200) comprenant des cellules pancréatiques (13), un deuxième jeu (121) de cavité (1210) exempt de cellule pancréatique, le premier jeu (120) de cavité et le deuxième jeu (121) de cavité n’étant pas raccordés fluidiquement l’un à l’autre. Matrice (1) selon la revendication précédente, dans laquelle, pour chaque deux cavités (1200) consécutives du premier jeu (120) prises selon une première direction (A), une cavité (1210) du deuxième jeu (121) est disposée entre les deux cavités (1200) consécutives du premier jeu (120). Matrice (1) selon la revendication précédente, dans laquelle, pour chaque deux cavités (1200) consécutives du premier jeu (120) prises selon une deuxième direction (B), une cavité (1210) du deuxième jeu (121) est disposée entre les deux cavités (1200) consécutives du premier jeu (120). Matrice (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle une distance (D1) entre au moins une cavité (1210) du deuxième jeu (121) et au moins une cavité (1200) du premier jeu (120) directement avoisinante prise du centre de la cavité (1200) du premier jeu (120) au centre de l’au moins une cavité (1210) du deuxième jeu (121), est comprise entre 0,5 mm et 3 cm. Matrice (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le premier jeu (120) comprend une pluralité de cavités (1200) interconnectées et raccordées fluidiquement à un canal d’injection (14). Matrice (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le deuxième jeu (121) comprend une pluralité de cavités (1210) interconnectées. Matrice (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle chaque cavité (1200) du premier jeu (120) présente une section transversale de plus petite dimension (D 1200 ) sensiblement supérieure à la taille des cellules pancréatiques (13) ou des îlots de cellules pancréatiques (13). Matrice (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les cavités (1200, 1210) du premier (120) et du deuxième jeu (121) s’étendent selon une direction d’extension principale de façon parallèle entre elles, sur une longueur (L1200, L1210) sensiblement supérieure ou égale à 70 %, de préférence sensiblement supérieure ou égale à 80 %, de la longueur (L12) du corps poreux (12). Matrice (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le corps poreux (12) est à base de chitosane, de polyacrylamide, de poly(p-phenyl-p-phthalamide), de nanofibres d’aramide, d’alcool polyvinylique. Matrice (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la paroi (10) présente un seuil de coupure sensiblement compris entre 5,8 kDa et 8 kDa. Dispositif (2) de pancréas artificiel destiné à être implanté dans le corps humain ou animal et comprenant la matrice (1) de réception de cellules pancréatiques (13) selon l’une quelconque des revendications précédentes. Dispositif (2) selon la revendication précédente, comprenant en outre un module fluidique (20) configuré pour créer un flux de liquide autour et/ou à l’intérieur de la matrice (1). Dispositif (2) selon la revendication précédente, dans lequel le module fluidique (20) comprend un revêtement (200) de la matrice, par exemple formé par la paroi de la matrice, à base d’un polymère électroactif, le revêtement étant apte à déformer la matrice (1). Dispositif (2) selon l’une quelconque des deux revendications précédentes, dans lequel le module fluidique (20) est fluidiquement raccordé au deuxième jeu (121) de cavité (1210), le deuxième jeu (121) comprenant de préférence une pluralité de cavités (1210) interconnectées. Dispositif (2) selon la revendication précédente, dans lequel le module fluidique (20) comprend un réservoir (201) et une pompe (202), la pompe (202) étant configurée pour induire un flux de liquide depuis le réservoir (201) jusque dans les cavités (1210) du deuxième jeu (121). Dispositif (2) selon la revendication précédente, dans lequel le réservoir (201) comprend au moins l’un parmi un nutriment des cellules pancréatiques (13) et un composé anti-inflammatoire. Dispositif (2) selon la revendication 14, dans lequel le module fluidique (20) comprend une pompe (202) configurée pour induire un flux de liquide depuis un liquide extérieur au dispositif jusque dans les cavités (1210) du deuxième jeu (121). Dispositif (2) selon l’une quelconque des six revendications précédentes, dans lequel le module fluidique (20) comprend un régulateur (203) configuré pour réguler au moins un paramètre de la formation du flux par le module fluidique (20). Dispositif (2) selon l’une quelconque des huit revendications précédentes, comprenant en outre au moins une anode (21) et au moins une cathode (22), une source d’énergie (23) électrique, l’anode (21) et la cathode (22) étant électriquement raccordées à la source d’énergie (23) électrique, de sorte que, en présence de liquide corporel, un circuit électrique fermé est formé de façon à produire du dihydrogène à la cathode (22) et du dioxygène à l’anode (21), par électrolyse du liquide corporel, au moins l’une parmi la cathode (22) et l’anode (21) étant disposée dans le volume intérieur (11) délimité au moins en partie par la paroi (10) de la matrice (1). Dispositif (2) selon la revendication précédente, dans lequel au moins l’une parmi la cathode (22) et l’anode (21) est disposée dans le corps poreux (12) de la matrice (1). Dispositif (2) selon l’une quelconque des deux revendications précédente, dans lequel au moins l’une parmi la cathode (22) et l’anode (21) est disposée sur, de préférence directement sur, le corps poreux (12) de la matrice (1). Procédé d’ensemencement de la matrice (1) de réception de cellules pancréatiques comprenant : une fourniture d’une matrice apte à former la matrice de réception (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, comprenant au moins le corps poreux comprenant : un premier jeu (120) de cavité (1200) destiné à comprendre des cellules pancréatiques (13), un deuxième jeu (121) de cavité (1210) exempt de cellule pancréatique, le premier jeu (120) de cavité et le deuxième jeu (121) de cavité n’étant pas raccordés fluidiquement l’un à l’autre, un ensemencement du premier jeu de cavité de la matrice par des cellules pancréatiques.