Selon les estimations de l’Organisation mondiale de la santé, en 2025, plus de 300 millions de personnes souffriront de diabète. Les chercheurs du Réseau de recherche ŁUKASIEWICZ – Institut de biotechnologie et d’antibiotiques ont défini les caractéristiques des « candidats » pour de nouveaux médicaments à action prolongée, destinés aux personnes souffrant de diabète.
Le diabète est une maladie qui se manifeste par des anomalies dans la production de l’insuline, une hormone qui contrôle le taux de glucose dans le sang. Si le diabète n’est pas traité, il entraîne de graves lésions oculaires ou rénales, des insuffisances cardiaques, et parfois même la mort. Pour contrôler la maladie, les patients diabétiques doivent donc se faire des injections d’insuline, et ceci parfois plusieurs fois par jour.
Des produits biopharmaceutiques innovants
Une solution qui pourrait améliorer la qualité de la vie des personnes malades a été élaborée à l’Institut de biotechnologie et d’antibiotiques (IBA), dans le cadre du projet du Centre de biotechnologie, intitulé « Produits biopharmaceutiques innovants pour le traitement prophylactique de l’homme et des animaux », dans lequel les scientifiques ont mis au point, entre autres, les analogues de l’insuline humaine à action prolongée.
« Notre objectif consistait à produire des analogues de l’insuline à action prolongée qui pourraient fournir un effet thérapeutique stable. Cela signifie que le patient ne sera plus obligé de prendre le médicament trop souvent, car une seule dose par jour, ou même tous les deux ou trois jours, devrait lui suffire », explique la docteure Marta Zapotoczna, directrice adjointe d’IBA. L’Institut se spécialise dans l’élaboration des biopharmaceutiques. Les chercheurs modifient génétiquement des bactéries, de façon à ce qu’elles produisent des protéines aux propriétés spécifiques. Les peptides ainsi obtenus constituent la base du médicament. Dans le cas des analogues de l’insuline, les chercheurs ont produit un gène et l’ont introduit dans les bactéries Escherichia coli pour qu’elles commencent à produire de l’insuline humaine modifiée. En conséquent, les chercheurs ont obtenu des molécules avec une solubilité réduite dans un environnement neutre. Cela signifie qu’une fois injectées dans l’organisme, les nouvelles versions de l’hormone avaient besoin de plus de temps pour être absorbées dans le sang, et restaient de ce fait actives plus longtemps.
Trois variantes prometteuses
Dans le cadre du projet, les chercheurs ont réussi à produire plusieurs variantes d’ analogues de l’insuline. Trois d’entre elles sont particulièrement prometteuses. L’action de l’insuline AKR s’est avérée très longue : elle se maintenait jusqu’à 28 jours chez les animaux. La variante SK3R se rapprochait le plus de l’insuline glargine, déjà utilisée dans la thérapie, mais elle avait l’avantage d’empêcher, en plus, des fluctuations dangereuses de la glycémie. La troisième substance élaborée par les chercheurs était un analogue d’insuline humaine à action rapide, équivalent de l’insuline lispro déjà présente sur le marché.
« Ce qui caractérisait les technologies que nous avons mises en route, c’était leur simplicité, ainsi qu’une grande efficacité et un haut degré de pureté des analogues élaborés. Les résultats de l’ensemble des essais précliniques et des tests de stabilité étaient bons, tout cela confirmait qu’ils se prêtaient parfaitement à la commercialisation », explique la docteure Monika Bogiel.
Les inventions ont été brevetées et elles ont suscité l’intérêt de l’industrie pharmaceutique. L’analogue de l’insuline à action prolongée sera produit en Inde, et l’insuline AKR fait actuellement l’objet de négociations entre IBA et un des groupes pharmaceutiques.
Ce n’est pas la première fois que les chercheurs de l’IBA travaillent sur les insulines. À la fin des années 1990, ils ont élaboré le premier médicament biotechnologique polonais, une insuline humaine recombinante qui fut la troisième au monde à entrer sur le marché. « Nous sommes surtout connus pour l’insuline et ses analogues, mais ce n’est pas le seul groupe de produits biopharmaceutiques que nous élaborons. Nous produisons aussi des vaccins, des hormones de croissance et des interférons. Nous sommes en mesure d’inventer un nouveau produit biopharmaceutique et de l’élaborer jusqu’à l’étape de la production, conformément aux bonnes pratiques de fabrication (BPF) », explique Marta Zapotoczna.
Réseau de recherche ŁUKASIEWICZ – Institut de biotechnologie et d’antibiotiques
