FR2975598A1 - Medicament gazeux inhalable a base de neon pour lutter contre les deficiences d'organes - Google Patents

Abstract

L'invention porte sur une composition gazeuse contenant une quantité efficace de néon gazeux pour une utilisation par inhalation pour prévenir ou traiter une déficience ou défaillance d'au moins un organe chez un patient. De préférence, elle contient entre 15 et 80% en volume de néon, ainsi que de l'oxygène. L'organe est choisi parmi le cerveau, le foie, les reins, le cœur et les poumons.

Description

L'invention porte sur l'utilisation de néon (Ne) gazeux en tant que médicament inhalable destiné à traiter ou à prévenir une déficience / défaillance d'un ou plusieurs organes du corps humain, notamment un organe du type cerveau, rein, coeur, foie, poumons, que cette déficience soit isolée ou multiple.

La déficience ou défaillance d'un organe se caractérise par une anomalie organique et/ou fonctionnelle de l'organe considéré, c'est-à-dire une incapacité ou une impossibilité de cet organe à présenter une fonctionnalité normale. Cette déficience ou défaillance peut être transitoire, c'est-à-dire durer de moins d'une heure à plusieurs jours ou semaines, ou définitive.

La cause d'une déficience ou défaillance d'organe peut être en rapport notamment avec une anomalie/déficit de vascularisation, par exemple l'ischémie-reperfusion, ou d'oxygénation, à une infection localisée ou généralisée, une inflammation aiguë ou chronique localisée ou généralisée, des phénomènes d'auto-immunité primaires ou secondaires, à un traumatisme, à une organo-dégénérescence...

La déficience ou défaillance peut toucher concomitamment plusieurs organes et on parle alors de déficience multi-organes. Il est connu de pouvoir traiter certaines déficiences ou défaillance affectant le cerveau à l'aide de gaz inhalés. Ainsi, le document EP-A-1158992 propose d'utiliser du xénon inhalé pour lutter contre les neuro-intoxications cérébrales, notamment ischémiques, qui se caractérisent par un dysfonctionnement cérébral d'un ou de plusieurs systèmes de neurotransmission. Par ailleurs, le document EP-A-1541156 propose quant à lui d'utiliser de l'argon inhalé pour lutter contre lesdites neuro-intoxications cérébrales. Le potentiel neuroprotecteur de l'argon gazeux, administré seul ou en mélange avec du protoxyde d'azote, sur le développement et l'expression de la sensibilisation à la D-amphétamine a également été évalué. Récemment, la capacité de neuroprotection de l'argon a été confirmée par Loetscher et al., Critical Care, 2009, 13 :R206, faisant suite aux travaux sur les cellules cochléaires en culture isolée, c'est-à-dire les cellules dites chevelues issues de l'organe de Corti du rat, comme décrit par Yarin et al., Hear Res 2005, 201:1-9. Ces cellules sont assimilables aux neurones cérébraux, pour lesquels d'autres gaz, notamment le xénon, ont été montrés comme pouvant présenter un effet neuroprotecteur, comme rappelé par Ma et al., Br J Anaesth,2002, vol 98: 739-46. En outre, le document EP-A-1651243 propose quant à lui d'utiliser des mélanges Xe/N2O inhalé à cette fin, alors que le document DE-A-19991033704 propose des formulations liquides contenant du xénon dissout pour traiter les hypoxies et les ischémies cérébrales.

Comme on le voit, la plupart des traitements proposés visent à traiter des déficiences ou défaillance essentiellement cérébrales, c'est-à-dire qui affectent uniquement le cerveau. Cependant, protéger uniquement le cerveau n'est pas suffisant. En effet, il convient également de pouvoir protéger les organes périphériques de toute défaillance, en particulier les organes vitaux comme le cerveau, le coeur, le foie, les reins... Des études récentes ont montré que le xénon pouvait avoir une capacité à protéger des organes autres que le cerveau de conséquences de syndromes d'ischémie-reperfusion , par exemple à protéger le rein, comme décrit par Ma et al., J Am Soc Nephrol 2009, 20-4 :713-20, ou le coeur, comme enseigné par Schweibert et al., Eur J Anaesth 2010, Epub.

Toutefois, actuellement, il n'existe pas sur le marché de médicament réellement efficace permettant de protéger un ou plusieurs organes, en particulier le cerveau ou un ou plusieurs organes périphériques autres que le cerveau, contre une déficience se caractérisant par une anomalie organique ou fonctionnelle de l'organe considéré, c'est-à-dire une incapacité ou une impossibilité de cet organe à présenter une fonctionnalité normale.

Le problème est donc de proposer un traitement préventif et/ou curatif d'une déficience ou défaillance d'un ou plusieurs organes, que ce soit le cerveau ou un ou plusieurs autres organes périphériques, en particulier de type reins, coeur, foie et poumons, et ce quelle qu'en soit la cause. La solution de l'invention est alors une composition gazeuse contenant une quantité efficace de néon gazeux pour une utilisation par inhalation pour prévenir ou traiter une déficience ou défaillance d'au moins un organe chez un patient.

Selon le cas, la composition gazeuse ou médicament gazeux inhalable de l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - le néon est le produit actif du médicament inhalable. - elle contient entre 15 et 80% en volume de néon. - elle contient au moins 30% en volume de néon. - elle contient moins de 75% en volume de néon. - la déficience d'organe résulte d'une anomalie organique et/ou fonctionnelle. - la déficience d'organe concerne plusieurs organes. - la déficience d'organe est transitoire, de préférence de moins d'une heure à plusieurs jours ou semaines, ou définitive - l'organe est le cerveau. - l'organe est un (ou plusieurs) organe(s) périphérique(s). - l'organe périphérique est choisi parmi le foie, les reins, le coeur et les poumons. - elle contient en outre de l'oxygène, de préférence au moins 21% en volume d'oxygène. - elle contient en outre un composé additionnel choisi dans le groupe formé par N2O, Xe, Ar, Kr, He, NO, CO, H2S et N2. - la défaillance d'organe est due à une infection localisée ou généralisée, une inflammation aiguë ou chronique localisée ou généralisée, des phénomènes d'auto-immunité primaires ou secondaires, à un traumatisme ou à un phénomène d'organo-dégénérescence.

- le néon est administré au patient, une ou plusieurs fois par jour pendant une durée d'inhalation de quelques minutes à une ou plusieurs heures. - elle est formée d'un mélange gazeux contenant, en outre, de l'oxygène, de l'azote ou leurs mélanges, en particulier de l'air. - elle est formée d'un mélange gazeux binaire constitué de néon et d'oxygène pour le reste ou un mélange ternaire constitué de néon, d'azote et d'oxygène. - elle est prête à l'emploi. - elle est conditionnée dans une bouteille de gaz à une pression comprise entre 2 et 300 bar. - le néon gazeux est le principe actif de la composition. L'invention porte aussi sur une utilisation de néon gazeux pour fabriquer une composition médicamenteuse inhalable selon l'invention destinée à prévenir ou à traiter une déficience ou défaillance d'au moins un organe chez un patient. D'une façon générale, lors du traitement, l'administration de néon au patient se fait par inhalation par exemple au moyen d'un ventilateur, d'un nébuliseur ou spontanément avec des bouteilles de gaz préconditionnées, raccordés à un masque facial ou nasal, ou des lunettes nasales. La durée d'administration est fonction de la durée de la déficience / défaillance, choisie au cas par cas, par exemple le néon peut être administré pendant une durée d'administration de quelques minutes à quelques dizaines de minutes, voire d'heures, par exemple moins d'une heure, à une fréquence pouvant atteindre une à plusieurs fois par jour et sur une durée totale de traitement de un ou plusieurs jours, semaines, mois ou années, Le néon ou mélange gazeux à base de néon est préférentiellement conditionné en bouteille de gaz sous pression ou sous forme liquide, par exemple dans une bouteille d'un à plusieurs litres (contenant en eau) et à une pression comprise entre 2 et 300 bar. Le néon ou mélange gazeux à base de néon peut se présenter sous forme «prêt à l'emploi », par exemple en pré-mélange avec de l'oxygène, ou alors être mélangé sur site lors de son utilisation, notamment avec de l'oxygène et éventuellement un autre composé gazeux, par exemple de l'azote. Par ailleurs, l'invention a également trait à une méthode de traitement thérapeutique curatif ou préventif, dans le cadre de laquelle on administre par inhalation à un patient, une composition gazeuse contenant une quantité efficace de néon gazeux destinée à prévenir ou à traiter une déficience ou une défaillance d'au moins un organe chez ledit patient, à savoir une composition gazeuse à base de néon selon la présente invention. Dans le cadre de l'invention, le patient est un être humain, c'est-à-dire un homme ou une femme, y compris les enfants, les adolescents ou tout autre groupe d'individus, par exemple les nouveaux nés.

Exemple Les essais suivants ont été réalisés pour démontrer que le néon présente un effet protecteur sur la conservation d'organe. Dans cette étude, les effets du néon gazeux ont été étudiés par la capacité à protéger du phénomène de la mort cellulaire ou apoptose, qui est la conséquence ultime du syndrome d'ischémie-reperfusion que l'on retrouve lors de l'arrêt de la circulation sanguine et au stade ultime celui de la greffe d'organe.

Afin de réaliser une évaluation de l'efficacité de la protection engendrée par les différents gaz testés, on a examiné la capacité du néon gazeux à protéger du phénomène de la mort cellulaire ou apoptose. Les conditions expérimentales mises en oeuvre mimaient les dégâts cellulaires, via les effets cytotoxiques et antiprolifératifs, de la staurosporine qui est un inhibiteur global de la tyrosine kinase interrompant tous les signaux trophiques ; de la roténone qui est un inhibiteur du complexe I de la chaîne respiratoire ; de l'antimycine A qui est un inhibiteur du complexe III de la chaîne respiratoire ; de la ménédione qui est un agent redox inhibant la production d'espèces oxygène-réactives sur la chaine respiratoire) ; et de la mitoxanthrone qui est une anthracycline générant des anomalies du DNA.

Les effets ont été évalués à des concentrations proches d'une dose semi-létale, puis à 1/10e, 1/3, 3 fois et 10 fois ladite dose. Pour ce fait, les cellules ont été maintenues dans différents milieux de conservation, type milieu seul, milieu sérum free, milieu sérum et nutriment free (condition reproduisant la déplétion en nutriments et facteurs trophiques), milieu contenant de la rapamycine pour réaliser un contrôle positif de l'induction de l'autophagie ; ou du nocodazole pour réaliser un contrôle positif de l'arrêt de la mitose cellulaire. Toutes les expériences ont été menées sous atmosphères gazeuses de type néon ou autres gaz (essais comparatifs) appliquées à des fins d'analyse statistique.

Les mesures ont été réalisées après 6 et 16 heures d'incubation. Les cellules suivantes ont été testées et étudiées : - U2OS en présence de: GFP-histone H2B (protéine verte en fluorescence générée pour marquer la chromatine et permettre de suivre le cycle de la division cellulaire ainsi que la condensation nucléaire du processus d'apoptose); Red-centrin (protéine rouge en fluorescence 10marquant les centrosomes) afin de mesurer la prolifération et l'apoptose en culture cellulaire. - U2OS en présence de GFP-HMGB1 (protéine relarguée par le noyau des cellules nécrotiques), et de DAPI (marquage de la chromatine) pour évaluer simultanément la nécrose (relarguage de GFP-HMGB1) et l'apoptose (définit par le niveau de condensation de la chromatine), qui peut être primaire (pas de relarguage de GFP-HMGB1) ou secondaire (relarguage 15de GFP-HMGB1). - U2OS en présence de GFP-LC3 (protéine capable de se redistribuer: de diffus à des amas localisés punctiformes dénommés autophagosomes, quand l'autophagie est induite) afin de mesurer l'autophagie. - U2OS en présence de GFP-G3B (protéine capable de se redistribuer: de diffus à des 20 amas localisés punctiformes dénommés granules de stress, quand le stress endoplasmique (ER) est induit) afin de mesurer le stress ER. - U2OS en présence de 5-ethyl-2'deoxyuridine (une base thymidine analogue qui s'incorpore dans le DNA de cellules en prolifération) révélée par Click-IT-Alexa-Fluor azide (sonde moléculaire afin de rendre fluorescent le 5-ethyl-2'doxyuridine) et DAPI afin d'étudier 25 le contenu du DNA. Les cellules ont été ensuite analysées dans un automate BD Pathway Fluorescence Microscope afin de déterminer les paramètres suivants : - apoptose cellulaire définit par GFP-H2B ou DAPI-condensation chromatine mesurable), 30 - autophagie définit par GFP-LC3 puncta, - nécrose définit par l'exsudation de HMGB1 du noyau, - aberrations mitotiques définit par GFP-H2B et Red-Centrin, - niveau de stress ER définit par GFP-G3B puncta, - cycle cellulaire définit par l'incorporation de 5-ethyl-2'doxyuridine dans les cellules 35 en phase S, ainsi que l'analyse du DNA.

De plus, les cellules U20S ont été marquées avec plusieurs fluorochromes déterminant l'état fonctionnel des mitochondries, en particulier l'ester de tetramethyl rhodamin, cation lipophilique mesurant le potentiel transmembranaire interne de la mitochondrie, la génération d'espèces oxygène réactive tel que dehydroethidium, qui oxydé génère le produit fluorescent ethidium, ou le contenu en glutathion tel que thiol-reactive fluorochrome monochlorobiman. Au final, bien que le mécanisme d'action par lequel le néon est capable d'opérer une protection d'organe n'est pas encore établi avec certitude, les résultats de ces essais montrent que les cellules conservées en atmosphère formée de néon conservent leurs capacités fonctionnelles ainsi que leur intégrité physiques puisque le néon diminue les signes d'apoptose cellulaire... Dans tous les cas, ces essais montrent que le néon peut être utilisé en tant que médicament gazeux pour prévenir ou traiter les conséquences d'une déficience d'organes. L'ensemble de ces résultats permet d'envisager un intérêt thérapeutique potentiel du néon inhalé, seul ou en mélange avec un diluent gazeux, dans le traitement des déficiences d'organes chez l'homme. En effet, ces essais ont mis en évidence que les cellules placées dans une atmosphère contenant du néon gazeux conformément à l'invention, conservent leurs capacités fonctionnelles ainsi que leur intégrité physiques puisque le néon diminue les signes d'apoptose cellulaire, c'est-à-dire les conséquences lésionnelles observables lors d'un phénomène d'ischémie-reperfusion. Le mécanisme d'action par lequel le néon est capable de protéger ces organes, notamment rein, cerveau, coeur, foie, poumons...lors d'une déficience aiguë ou chronique, isolée ou multiple, caractérisée par une anomalie organique et/ou fonctionnelle, transitoire ou définitive n'est pas encore établi avec certitude.

En définitive, ces essais montrent que le néon peut être utilisé en tant que médicament inhalable pour prévenir ou traiter une déficience ou défaillance d'un ou plusieurs organes chez un patient, en particulier des organes périphériques comme le foie, les reins, les poumons ou le coeur, ou encore du cerveau et ce, que la défaillance d'organe soit due à une infection localisée ou généralisée, une inflammation aiguë ou chronique localisée ou généralisée, des phénomènes d'auto-immunité primaires ou secondaires, à un traumatisme, à un phénomène d'organodégénérescence ou une autre cause.

Claims (15)

1. REVENDICATIONS1. Composition gazeuse contenant une quantité efficace de néon gazeux pour une utilisation par inhalation pour prévenir ou traiter une déficience ou défaillance d'au moins un organe chez un patient.
2. 2. Composition selon la revendication précédente, caractérisée en ce qu'elle contient entre 15 et 80% en volume de néon.
3. 3. Composition selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle contient au moins 30% en volume de néon.
4. 4. Composition selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle contient moins de 75% en volume de néon.
5. 5. Composition selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la déficience ou défaillance d'organe résulte d'une anomalie organique et/ou fonctionnelle.
6. 6. Composition selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que 20 la déficience ou défaillance d'organe concerne plusieurs organes.
7. 7. Composition selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la déficience ou défaillance d'organe est transitoire, de préférence de moins d'une heure à plusieurs jours ou semaines, ou définitive
8. 8. Composition selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'organe est un organe périphérique.
9. 9. Composition selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que 30 l'organe périphérique est choisi parmi le foie, les reins, le coeur et les poumons.
10. 10. Composition selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que l'organe est le cerveau.
11. 11. Composition selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce 35 qu'elle contient en outre de l'oxygène, de préférence au moins 21% en volume d'oxygène. 25
12. 12. Composition selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle contient en outre un composé additionnel choisi dans le groupe formé par N2O, Xe, Ar, He, Kr, NO, CO, H2S et N2.
13. 13. Composition selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la défaillance d'organe est due à une infection localisée ou généralisée, une inflammation aiguë ou chronique localisée ou généralisée, des phénomènes d'auto-immunité primaires ou secondaires, à un traumatisme ou à un phénomène d'organo-dégénérescence.
14. 14. Composition selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la défaillance d'organe est engendrée par une anomalie ou un déficit de vascularisation ou d'oxygénation. 15
15. 15. Composition selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le patient est un être humain. 10