Suite à notre précédente série interprétant la définition de la FDA, les directives réglementaires et les risques de sécurité liés aux produits à base de micro-aiguilles, de nombreux praticiens de l'industrie se sont mobilisés pour partager leurs observations selon lesquelles le cadre réglementaire de la FDA pour les micro-aiguilles a exercé une influence tangible sur l'examen des produits nationaux en Chine. La plupart des dispositifs nationaux à micro-aiguilles métalliques de classe II sont enregistrés sous la rubrique aiguilles à rouler (20‑03‑05), une sous-catégorie d'instruments médicaux traditionnels chinois dans le catalogue de classification des dispositifs médicaux. Certains produits sont enregistrés sous le nom de « patch transdermique à micro-aiguilles », suivant également le processus réglementaire des instruments médicaux traditionnels chinois.

Plusieurs lecteurs ont mentionné les micro-aiguilles en silicium monocristallin développées à l’étranger. Un produit fabriqué par NanoPass (Israël) a obtenu l’approbation d’importation en Chine pour un dispositif médical de classe III en 2019, ce qui représente l’un des rares produits à micro-aiguilles en silicium monocristallin disponibles dans le commerce dans le monde. Cet appareil a été autorisé par la FDA en 2009 en tant que dispositif médical de classe II sous le nom commercial MicronJet 600, officiellement désigné comme dispositif médical de classe II.aiguille intradermique à lumière unique. Sa forme physique diffère sensiblement des micro-aiguilles cosmétiques familières au grand public ; fonctionnellement, il ressemble à un injecteur intradermique à aiguille courte. Lors de l'autorisation 510(k) de la FDA, les seringues intradermiques traditionnelles de Terumo et BD ont été sélectionnées comme dispositifs principaux pour démontrer une équivalence substantielle.

Dans les milieux de la recherche clinique, l'article de synthèseAdministration de produits thérapeutiques et biodétection par micro-aiguilles dans les essais cliniques(DOI:10.1016/j.joonrel.2023.07.023) est la première revue complète dédiée exclusivement aux essais cliniques sur les micro-aiguilles. Tirant les principales informations de cette publication, cet article décrit systématiquement les catégories techniques, les scénarios cliniques, les principaux résultats des essais et les tendances de l’industrie des micro-aiguilles étudiées dans la recherche clinique.

Administration de produits thérapeutiques et biodétection par micro-aiguilles dans les essais cliniques

Abstrait

Les micro-aiguilles (MN) sont des réseaux de protubérances à l’échelle micronique intégrés sur diverses plates-formes d’appareils. Ils sont largement étudiés pour leur administration thérapeutique ainsi que pour la biodétection in vivo et ex vivo. Bénéficiant d’avantages importants, notamment une administration mini-invasive sans douleur, un potentiel d’auto-application et une compatibilité avec diverses charges thérapeutiques, les micro-aiguilles sont très prometteuses pour l’administration de médicaments à la fois locale et systémique. Cette revue résume les essais cliniques mondiaux sur les micro-aiguilles lancés depuis 2007. Les dispositifs à micro-aiguilles testés sont regroupés en cinq catégories : micro-aiguilles creuses, patchs à micro-aiguilles, micro-aiguilles à radiofréquence, rouleaux à micro-aiguilles et autres micro-aiguilles à usage spécial. Une analyse systématique est effectuée couvrant les configurations de micro-aiguilles, les délais d'essai et la répartition géographique.

Mots-clés: microaiguilles; essais cliniques; livraison de médicaments; technologie diagnostique; thérapies innovantes; matériaux polymères

Introduction

Les micro-aiguilles sont des saillies à l’échelle micronique, généralement longues de plusieurs centaines de micromètres. Ils peuvent être montés sur des rouleaux, des poignées thérapeutiques de type stylo, des substrats de patch ou des seringues conventionnelles. Leur mécanisme principal repose sur la génération de nombreux microcanaux transitoires à travers la barrière cutanée pour faciliter la pénétration des agents thérapeutiques dans les couches cutanées viables ; certaines conceptions peuvent permettre une entrée directe du médicament dans la circulation systémique. Caractérisés par de faibles profils de douleur, une utilisation facile, une faisabilité d'utilisation à domicile et des profils de sécurité favorables, plusieurs dispositifs à micro-aiguilles ont terminé les tests cliniques et ont été commercialisés.

Cette étude a effectué une recherche dans la base de données publique ClinicalTrials.gov et a identifié 127 essais cliniques directement pertinents pour la technologie des micro-aiguilles. Les dispositifs testés ont été classés en cinq groupes : micro-aiguilles creuses, patchs de micro-aiguilles, micro-aiguilles radiofréquence, rouleaux de micro-aiguilles et micro-aiguilles diverses. Les microaiguilles creuses sont subdivisées en types de biodétection à micro-injection et sans injection ; Les patchs à base de micro-aiguilles couvrent les patchs solubles, les patchs enduits et les patchs nus destinés uniquement au prétraitement cutané.

Catégories de microaiguilles déployées dans les essais cliniques

2.1 Microaiguilles creuses

Les microaiguilles creuses représentent la modalité la plus fréquemment adoptée dans les essais cliniques, représentant 33,6 % de toutes les études incluses. Ils sont divisés en variantes de biodétection par micro-injection et sans injection en fonction de l'utilisation prévue.

Type de micro-injection: délivre divers agents thérapeutiques par voie intradermique dans les sites tissulaires cibles ;

Type sans injection: principalement pour l'échantillonnage de liquide interstitiel afin de permettre la biodétection mini-invasive de biomarqueurs.

Appareil représentatif: MicronJet 600 développé par NanoPass Technologies (Israël). Il s'agit d'un instrument stérile à usage unique équipé de trois micro-aiguilles creuses en silicium monocristallin de 600 μm, compatible avec l'administration de tous les médicaments autorisés pour l'injection intradermique.

Applications cliniques clés

Livraison de vaccins: Un essai (NCT01304563) mené par l'Université de Hong Kong a administré un vaccin trivalent contre la grippe via MicronJet 600, confirmant une sécurité et une immunogénicité favorables.

Administration d'insuline: Une recherche du Centre du diabète de l'Université Emory a démontré que les micro-aiguilles creuses peuvent permettre une administration intradermique d'insuline efficace et sans douleur aux enfants et adolescents atteints de diabète sucré de type 1.

Thérapie oculaire: SCS Microinjector® développé par Clearside Biomedical utilise des micro-aiguilles creuses pour injecter une suspension d'acétonide de triamcinolone dans l'espace suprachoroïdien pour le traitement des maladies inflammatoires du segment postérieur telles que l'uvéite.

2.2 Patchs à micro-aiguilles

• 2.2.1 Patchs solubles à micro-aiguilles

Fabriqué à partir de polymères hydrophiles. Lors de la pénétration cutanée, les pointes des aiguilles se dissolvent localement et libèrent les médicaments chargés dans les tissus cibles.

Un essai de patch pour un vaccin contre la grippe (NCT02438423) mené par l'Université Emory a utilisé un patch contenant 100 microaiguilles en polymère soluble dans l'eau d'une longueur de 650 μm.

SkinJet a mené un essai clinique (NCT03646188) portant sur les patchs à micro-aiguilles solubles chargés de doxorubicine pour le traitement du carcinome basocellulaire.

• 2.2.2 Patchs de micro-aiguilles enduits

Substrats non solubles avec des agents thérapeutiques appliqués sur les pointes des micro-aiguilles.

Qtrypta™ (M207), un patch à micro-aiguilles pour le traitement de la migraine aiguë, contient 1 987 micro-aiguilles en titane mesurant chacune 340 μm de long.

Des patchs à micro-aiguilles recouverts d'abaloparatide sont étudiés pour le traitement transdermique de l'ostéoporose postménopausique.

• 2.2.3 Patchs à micro-aiguilles nues

Ne transportez aucune charge utile eux-mêmes. Ils sont conçus uniquement pour le prétraitement cutané, générant des microcanaux pour améliorer la perméabilité cutanée des formulations topiques ultérieures. Le système cutané à microcanaux (MSS) 3M a présenté une excellente sécurité et une excellente tolérance au cours de plusieurs études cliniques.

2.3 Microaiguilles à radiofréquence (RF)

L'énergie RF (3 kHz à 300 GHz) est délivrée dans le derme via des électrodes à micro-aiguilles pour induire la coagulation cutanée et déclencher le remodelage du collagène, principalement utilisée dans le rajeunissement esthétique et la gestion des cicatrices.

La pièce à main Endymed PRO Intensif a obtenu l'autorisation de la FDA pour les indications esthétiques du visage.

Lutronic Infini est équipé d'une cartouche interchangeable à 49 broches avec des microaiguilles isolées plaquées or délivrant une énergie radiofréquence focalisée. Des cartouches interchangeables de différentes tailles s'adaptent à des lésions de dimensions variables.

2.4 Rouleaux à micro-aiguilles

Appareils portatifs à rouleaux avec micro-aiguilles en acier inoxydable montées sur le tambour à rouleaux, adaptés au traitement de grandes zones cutanées. Le système MTS Roller™ de Clinical Resolution Laboratory fournit plusieurs spécifications de longueur d'aiguille allant de 0,2 mm à 2,0 mm et a été largement utilisé dans des essais cliniques axés sur la réparation cutanée.

Tendances observées dans les essais cliniques sur les micro-aiguilles

3.1 Profils statistiques des essais cliniques

• Répartition géographique: Les États-Unis ont accueilli le plus grand nombre d’essais cliniques sur les micro-aiguilles (57 études), suivis de l’Europe et de l’Asie de l’Est.
• Évolution de la chronologie: Le premier essai clinique mondial sur les micro-aiguilles a été lancé en 2007 ; le nombre annuel d’essais a culminé en 2018.
• Paramètres de l'appareil: La longueur moyenne des micro-aiguilles varie considérablement selon les modalités ; Les microaiguilles RF ont la longueur moyenne la plus longue, soit environ 1 560 μm.

3.2 Instructions d'application thérapeutique

• Livraison de médicaments: produits chimiques à petites molécules, produits thérapeutiques peptidiques et protéiques, préparations à base de cellules et autres ;
• Vaccination: recherche sur l'administration intradermique ciblant les vaccins contre la grippe, le COVID‑19, la rougeole, la polio et d'autres vaccins ;
• Biodétection: surveillance mini-invasive en temps réel d'analytes in vivo tels que la pénicilline, le lactose et la lévodopa.

Conclusion

Grâce à sa nature mini-invasive et à son fonctionnement convivial, la technologie des micro-aiguilles présente de vastes perspectives en matière d’administration thérapeutique, de vaccination et de biodétection mini-invasive. Des goulots d'étranglement techniques subsistent. Les priorités de recherche futures comprennent l’amélioration de la capacité de chargement des médicaments et l’optimisation de la portabilité et des performances analytiques en temps réel des capteurs portables à micro-aiguilles. À ce jour, les produits à micro-aiguilles commercialement approuvés par la FDA comprennent le MicronJet 600, le SkinPen® Precision System et la série MTS Roller™.