WO2021224569A1 - Système de dialyse pour le traitement du sepsis. - Google Patents

Système de dialyse pour le traitement du sepsis. Download PDF

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WO2021224569A1
WO2021224569A1 PCT/FR2021/050750 FR2021050750W WO2021224569A1 WO 2021224569 A1 WO2021224569 A1 WO 2021224569A1 FR 2021050750 W FR2021050750 W FR 2021050750W WO 2021224569 A1 WO2021224569 A1 WO 2021224569A1
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additive
dialysis
ligand
dialysis fluid
circulating
Prior art date
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PCT/FR2021/050750
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English (en)
Inventor
Marco NATUZZI
Thomas BRICHART
Fabien ROSSETTI
Matteo Martini
François LUX
Olivier Tillement
Jean-Luc Perfettini
Vanessa LOUZIER
Jeanne-Marie BONNET-GARIN
Jean-Yves AYOUB
Original Assignee
Mexbrain
Universite Claude Bernard Lyon 1
Centre National De La Recherche Scientifique - Cnrs -
INSERM (Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale)
Institut Gustave Roussy
Vetagro-Sup Institut D'enseignement Supérieur Et De Recherche
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    • A61M1/36—Other treatment of blood in a by-pass of the natural circulatory system, e.g. temperature adaptation, irradiation ; Extra-corporeal blood circuits
    • A61M1/3679—Other treatment of blood in a by-pass of the natural circulatory system, e.g. temperature adaptation, irradiation ; Extra-corporeal blood circuits by absorption

Definitions

  • the present invention relates to the field of medical devices, more particularly the field of devices for extracting circulating molecules from the blood of a mammal, and their therapeutic uses in particular in the treatment of sepsis, cytokine release syndrome and / or any other form of systemic inflammatory response or cytokine shock, caused by bacterial, parasitic, fungal or viral infections, in particular caused by a viral infection, for example coronaviruses with human respiratory tropism.
  • SARS-CoV-2 The severe acute respiratory coronavirus 2 (SARS-CoV-2) first appears in Wuhan, China, at the end of 2019. Although the majority of patients have a relatively good prognosis, COVID -19 causes significant mortality, for example close to 3.7% in some studies 1 . For critically ill and deceased patients, usually no serious manifestation is seen at the onset of the disease (only mild fever, cough, or muscle pain).
  • coronaviruses have caused other respiratory illnesses, namely severe acute respiratory syndrome (SARS) and Middle East respiratory syndrome (acronym "MERS”) 4 .
  • SARS severe acute respiratory syndrome
  • MERS Middle East respiratory syndrome
  • ARDS is the common immunopathological event for COVID-19, SARS and MERS, and the leading cause of death in COVID-19 5 .
  • ARDS occurs most often in the elderly and those with immune disorders and co-morbidities. Pneumonia syndrome can also be associated with bacterial co-infection in severe cases and sepsis 6 .
  • Cytokine shock also called “cytokine storm”
  • cytokine storm is considered to be one of the main causes of ARDS and the failure of several organs, and plays an important role in the process of worsening of the disease.
  • Cytokine shock is the uncontrolled and fatal systemic inflammatory response resulting from the release of large amounts of pro-inflammatory cytokines (eg IFN-a, IFN-y, IL-I b, IL-6, IL-12, IL-18, IL-33, TNF-a, TGF) and chemokines (eg CCL2, CCL3, CCL5, CXCL8, CXCL9, CXCL10).
  • pro-inflammatory cytokines eg IFN-a, IFN-y, IL-I b, IL-6, IL-12, IL-18, IL-33, TNF-a, TGF
  • chemokines eg CCL2, CCL3, CCL5, CXCL8, CXCL9, CXCL10
  • Blood purification therapy has already shown its potential to eliminate pathogenic antibodies or cytokines in multiple pathologies and may be an interesting therapeutic means for COVID-19 11 patients.
  • Sepsis is now defined as "an organ dysfunction secondary to deregulation of the host's response to infection (bacterial, viral, fungal or parasitic) and threatening the prognosis" (Sepsis consensus conference -3, 2016).
  • Septic shock is defined as “a subgroup of sepsis characterized by intense circulatory, metabolic and cellular abnormalities associated with greater mortality than in Sepsis". The focus is on organ dysfunction.
  • the complex pathophysiology associates, in response to microbial invasion: inflammation and immunosuppression, a procoagulant state, endothelial dysfunction and tissue hypoxia: all of these mechanisms ultimately leading to organ failure.
  • the standard therapy during early management consists of initiating broad-spectrum antibiotic therapy, identifying the agent (s) involved, monitoring the hemodynamic parameters of the patients, setting up pulmonary ventilation and to administer filling fluids and vasopressor medication in order to maintain a satisfactory mean arterial pressure (MAP).
  • MAP mean arterial pressure
  • cytokines cytokine shock
  • adsorbent technology Due to the central role of cytokine production during sepsis and subsequent organ damage, blood purification has been proposed to treat sepsis, mainly using the so-called high volume hemofiltration technology and / or so-called adsorbent technology 14 .
  • Adsorbent technology essentially consists of passing blood through an adsorbent material, for example specific membranes or polymer beads, in order to retain the molecules produced in excess.
  • adsorbent material for example specific membranes or polymer beads
  • a known example is in particular the CytoSorb ⁇ commercial device. These systems, although they can extract molecules from the blood, are not specific to any particular type of molecule.
  • WO 96/16666 relates to a method for the specific adsorption of pathogenic factors the presence of which is increased during HIV infection and which is correlated with a stage of acquired immunodeficiency.
  • Oxidative stress is a harmful situation for the organism which causes biological damage. It occurs when the amount of pro oxidant molecules is greater than that of anti-oxidants.
  • the pro-oxidant molecules mainly consist of reactive oxygen species (acronym "ROS”) and reactive nitrogen species (English acronym “RNS"). Under conditions of sepsis, overproduction of ROS and RNS is observed both in the bloodstream and in damaged organs 16 .
  • iron chelation Due to its importance for the growth of bacteria and its implication in the production of ROS, therapeutic iron restriction has already been proposed as a strategy for treating sepsis and septic shock 21 .
  • iron chelation has certain limitations, including significant side effects, such as kidney damage or exacerbation of infections for deferoxamine (DFO) which can act as a siderophore for some microorganisms 22 .
  • DFO deferoxamine
  • a dialysis system capable of being connected to an extracorporeal blood circulation device comprising:
  • a reservoir comprising a dialysis fluid, characterized in that the dialysis fluid comprises at least one additive chosen from nanoparticles, polymers and biomolecules, said additive having a size greater than the cut-off threshold of said porous dialysis membrane, and comprises or consists of at least one ligand specific for a molecule circulating in the blood of a mammal.
  • the dialysis fluid comprises at least one additive comprising or consisting of a ligand specific for circulating molecules involved in the mechanisms of the immune response, preferably endotoxins, and / or activator molecules of the immune response, and / or pro-inflammatory cytokines, preferably IL6, IFN-g andTNF-a.
  • a ligand specific for circulating molecules involved in the mechanisms of the immune response preferably endotoxins, and / or activator molecules of the immune response
  • pro-inflammatory cytokines preferably IL6, IFN-g andTNF-a.
  • At least one of said ligands is an antibody, in particular a recombinant monoclonal antibody, a mixture of antibodies, an antibody fragment binding the antigen, a structural protein or a protein of fusion, or nanoparticles.
  • At least one of said ligands is chosen from drugs directed against interleukin-6 (Sirukumab, Olokizumab), interferon g (Emapalumab), TNF-alfa (Etanercept, Infliximab, Adalimumab, Golimumab, Certolizumab), CCL2 (NOX-E36), interleukin-1b (Canakinumab), and mixtures thereof.
  • the porous dialysis membrane has a surface area of at least 0.1 m 2 .
  • the additive is chosen from nanoparticles having an average diameter of 3 to 50 nm, for example polysiloxane nanoparticles.
  • the additive is chosen from polymers, for example biocompatible polymers such as polysaccharides, or a biomolecule, and said additive has a size greater than 100 kDa, and preferably less than 1200 kDa.
  • at least one of the ligands is specific for circulating molecules involved in oxidative stress, in particular is a specific ligand for metal cations circulating in the blood.
  • At least one of the ligands is a molecule complexing metal cations chosen from the following complexing molecules: DOTA, DTPA, EDTA, TTHA, EGTA, BAPTA, NOTA, DOTAGA, DFO, DOTAM, NOTAM , DOTP, NOTP, TETA, TETAM, TETP and DTPABA, their derivatives and / or their mixtures.
  • said complexing molecule is capable of complexing the trace metals chosen from Cu, Fe, Zn, Mn, Co, Mg, and Ca, preferably Cu, Fe and Zn.
  • the dialysis system comprises one or more additives chosen from:
  • polysaccharides having a mass of at least 100 kDa and less than 2000 kDa, for example at a concentration of 0.1 to 10 g / l in the dialysis fluid, where appropriate, onto which are covalently grafted molecules complexing metal cations, for example in a number proportion between 50 and 5000, and preferably between 100 and 1000 per polysaccharide,
  • - ligands specific for molecules circulating in the blood and having a size greater than 100 kDa, preferably in a proportion of between 1 pg / l and 1 g / l in the dialysis fluid, and / or
  • a dialysis system as defined in the previous embodiments for its use in the prevention and / or treatment of a disease selected from sepsis, acute respiratory distress syndrome (ARDS), cytokine shock, septic shock and / or all other forms of systemic inflammatory response, macrophage activation syndrome (SAM) or hemophagocytic lymphohistocytosis (LHH).
  • ARDS acute respiratory distress syndrome
  • SAM macrophage activation syndrome
  • LHH hemophagocytic lymphohistocytosis
  • the dialysis system is used for the treatment of sepsis or cytokine shock caused by infection.
  • bacterial, parasitic, fungal or viral preferably a viral infection, for example coronaviruses with human respiratory tropism, in particular COVID-19.
  • an additive for dialysis fluid in a dialysis system comprising or consists of a ligand specific for a circulating blood molecule.
  • the ligand is specific for a circulating molecule involved in the mechanisms of an immune response, for example endotoxins, and / or molecules activating the immune response, and / or pro-inflammatory cytokines, for example IL -6, IFN-g and TNF-a.
  • said ligand is an antibody, in particular a recombinant monoclonal antibody, a mixture of antibodies, or else an antibody fragment binding the antigen.
  • the additive is chosen from nanoparticles or polymers comprising a specific ligand of a molecule complexing the metal cations circulating in the blood, in particular a trace metals chosen from Cu, Fe , Zn, Mn, Co, Mg, and Ca, preferably Cu, Fe and Zn.
  • the additive has a size of 100 to 1200 kDa.
  • a dialysis fluid is also proposed, for its use in a dialysis system according to the preceding embodiments, characterized in that it comprises an additive as defined above, in an effective amount of 10 to 100 nanomoles , preferably for a total volume of dialysis fluid of from 0.5 to 10 liters.
  • the dialysis fluid is used for the ex vivo capture of circulating blood molecules.
  • the dialysis fluid is used for the treatment of sepsis, cytokine release syndrome and / or any other form of systemic inflammatory response or cytokine shock.
  • the dialysis fluid is used with a view to limiting the growth of a pathogen.
  • FIG. 1 shows a dialysis system connected to an extracorporeal circulation device according to a first embodiment.
  • A peristaltic pump;
  • B conventional dialyzer;
  • C dialyzer with porous membrane according to the invention;
  • D bubble trap;
  • E peristaltic pump;
  • F dialysis fluid reservoir.
  • FIG. 2 shows a dialysis system connected to an extracorporeal circulation device according to a second embodiment.
  • A tank; B: oxygenator; C and D: peristaltic pumps; E: dialyzer with porous membrane; F: dialysis fluid reservoir.
  • FIG. 3 shows a dialysis system connected to an extracorporeal circulation device according to a third embodiment.
  • A peristaltic pump
  • B dialyzer with porous membrane
  • C bubble trap
  • D peristaltic pump
  • E dialysis fluid reservoir
  • F conventional dialyzer
  • G peristaltic pumps of the dialysate circuit.
  • the inventors have developed a dialysis system capable of being connected to an extracorporeal blood circulation device, said dialysis system allowing the extraction of circulating molecules from the blood of a mammal, and in a specific manner.
  • Dialysis consists in bringing the blood into contact with a sterile liquid (the dialysate) whose composition is close to that of plasma (the liquid which makes up about 60% of the blood) through a membrane which serves as a filter .
  • the term “dialysis system” is understood to mean devices allowing the purification of the blood (hemodialysis, hemofiltration or hemodiafiltration). They generally comprise a dialyzer, comprising an artificial, synthetic membrane, and a reservoir comprising a dialysate or dialysis fluid.
  • suitable dialysis systems are shown in particular in Figures 1 to 3.
  • the dialysis systems are connected to extracorporeal circulation devices, such as for example a dialyzer or a blood oxygenation circuit composed of a reservoir and an oxygenator.
  • extracorporeal blood circulation device means a device making it possible to achieve a diversion of the venous blood flow in a circuit located outside the body with a circulation rate of at least 10 ml / min.
  • a circulation rate of at least 10 ml / min.
  • conventional hemodialysis systems or blood oxygenation devices for example, conventional hemodialysis systems or blood oxygenation devices.
  • circulating blood molecules is understood to mean all the molecules which are in circulation in the blood, said molecules possibly being independently in free form or in aggregated or complexed form.
  • the circulating molecule can be a peptide, a protein, and in particular a glycoprotein, an immunoglobin, a cytokine, a metal cation, metal complexes or even molecules known to man. of the profession involved in the mechanisms of the immune response or also the molecules activating the pro-inflammatory immune response.
  • the dialysis system allows the extraction of molecules circulating in the blood whose size is less than the cutoff threshold of the dialysis membrane, and in particular the circulating molecules whose size is less than 100 kDa, 50 kDa which constitutes an interesting threshold for the main protein of human blood plasma albumin (65 kDa), or even of the order of 20 to 30 kDa which is the threshold commonly used for hemo (dia) filtration treatments in replacement therapy renal (TRR).
  • ligand is understood to mean a molecule or part of a molecule which binds, preferably in a reversible manner, to the circulating molecule in a specific manner.
  • the specific ligand - circulating molecule binding takes place thanks to the forces between molecules, such as ionic bonds, hydrogen bonds, hydrophobic interactions and Van der Waals forces or even the entropy variations linked to the release of solvation molecules during the intimate association between two complementary molecules.
  • the ligand - circulating molecule interaction is reversible and more or less strong depending on the number and nature of the bonds formed. It can also be very specific. The strength of this interaction is defined by the affinity for the circulating molecule, and can for example be related to the dissociation constant.
  • Preferred examples of ligands include antibodies, artificial protein ligands, peptides or recombinant proteins (eg decoy receptors), or else molecules complexing metal cations.
  • antibody means immunoglobulin molecules and their fragments which bind specifically to an antigen (a circulating molecule in the context of the present invention).
  • the term “antibody” within the meaning of the present invention thus includes antibodies and their fragments, as well as functional variants.
  • the term “antibody” also includes bispecific or multispecific antibodies.
  • Natural antibodies are immunoglobulins formed from 4 polypeptide chains, two heavy H and two light L, capable of specifically binding an antigen, also called a circulating molecule in the context of the present invention. There are 5 types of antibodies, IgG, IgM, IgD, IgA, IgE.
  • the light chain generally includes 2 domains, a variable domain (VL) and a constant domain (CL).
  • the heavy chain includes a variable domain (VH) and 3 constant domains (CH1, CH2, and CH3). The variable regions of the heavy chain and the light chain determine the specificity of antigen recognition.
  • the VH and VL regions further comprise hypervariable regions, the CDRs regions designated respectively H-CDR1, H-CDR2 and H-CDR3 for the VH region, and L-CDR1, L-CDR2, and L-CDR3 for the VL region.
  • An antibody can be characterized by the polypeptide sequence of its 6 CDRs or VH and VL regions.
  • an antibody is specific for a circulating molecule, if it can bind an epitope of this circulating molecule.
  • it is capable of binding an epitope of a circulating molecule with a KD of 100 nM or less, 10 nM or less, 1 nM or less, 100 pM or less, or 10 pM or less.
  • the affinity constant of an antibody can be measured in vitro using methods well known to those skilled in the art, in particular surface plasmon resonance (SPR) methods of the Biacore type. ® (see for example, Rich RL, Day YS, Morton TA, Myszka DG. High-resolution and highthroughput protocols for measuring drug / human serum albumin interactions using BIACORE®. Anal Biochem. 2001 Sep 15; 296 (2): 197- 207).
  • SPR surface plasmon resonance
  • antibody includes in particular monoclonal antibodies, that is to say a preparation of antibodies with a unique composition, which in particular exhibits a unique specificity and affinity for a particular epitope.
  • antibody also includes non-natural antibodies modified, for example by mutation, humanization, or deletion of regions not essential for binding to its antigen, and fusion proteins comprising fragments of binding antibody. the antigen.
  • antibody includes antibodies chemically modified, in particular, in order to increase their molecular weights, for example by pegylation.
  • artificial protein ligand means a compound or fragments of proteins selected for their affinity towards specific circulating molecules. They are generally lighter than antibodies, often easier to produce as well, and chemically stable.
  • the artificial protein ligands are less than 50 kDa, preferably less than 30 kDa, and more preferably between 10 and 20 kDa. Such ligands have a good specific surface.
  • These artificial protein ligands can be chosen from: ABD, Adhiron, Adnectin, Affibody, Aff i lin, Affimer, Affitin, Alphabody, Anticalin, Armadillo repeat proteins, Atrimer / tetranectin, Avimer / Maxibody, Centyrin, DARPinl.
  • prevention and / or treatment is understood to mean a method aimed at reducing, blocking the advance, preventing or eliminating one or more symptoms in a patient. individual suffering from a pathology or disease causing this or these symptoms or likely to cause them.
  • treatment may include reducing, decreasing, blocking the progression or preventing an overreaction of inflammatory disease.
  • a first aspect of the invention relates to a dialysis system capable of being connected to an extracorporeal blood circulation device, said system comprising:
  • the dialysis fluid comprises an additive chosen from nanoparticles, polymers and biomolecules, said additive having a size greater than the cut-off threshold of said porous dialysis membrane, and comprises or consists of at least one ligand specific for a molecule circulating in the blood of a mammal.
  • the dialysis system according to the invention makes it possible to extract circulating molecules from the blood in a specific manner.
  • the blood of a mammal is human blood.
  • the additive is diluted in the dialysis fluid.
  • the additive is not immobilized on a fixed solid support.
  • the additive remains in the dialysis compartment due to its size, which is greater than the cutoff threshold of the dialysis membrane.
  • Dialysis systems are devices known to those skilled in the art and include a porous dialysis membrane as well as a reservoir comprising a dialysis fluid.
  • the reservoir can be an external reservoir generally requiring an additional device to circulate the dialysis fluid.
  • This reservoir can be directly included in the dialysis cartridge, the cartridge then constituting its own reservoir.
  • the dialysis system according to the invention is capable of being connected to an extracorporeal blood circulation device.
  • fluid reservoir devices are for example described in the work: Extrarenal purification in intensive care (Didier Journois, Frédéruqe Schorgen, 2003, Masson) or for example developed or marketed by the companies Baxter, Fresenius, Dialife, Asahi Kasei, Debiotech, Medtronic, Nipro, Torray, Braun.
  • the porous membrane of the dialysis system is advantageously a semi-permeable membrane.
  • the porous membrane has an exchange surface of at least 0.1 m 2 .
  • the porous membrane has an exchange surface of 0.1 to 4 m 2 , preferably 0.1 to 3 m 2 and more preferably 0.5 to 2.5 m 2 .
  • the dialysis fluid comprises an additive chosen from nanoparticles, polymers and biomolecules, said additive having a size greater than the cut-off threshold of said porous dialysis membrane, and comprises or consists of at least one ligand specific for a molecule circulating in the blood of a mammal.
  • cut-off is understood to mean the critical molar mass for which at least 90% of the solutes are retained by the membrane during conventional treatment.
  • the additive has a critical size which does not allow it to pass through the dialysis membrane. Therefore, the additive or at least more than 90% thereof remains within the dialysis fluid on only one side of the dialysis membrane.
  • the cut-off threshold is chosen so that the additive is retained at more than 92%, 94%, 96%, 98% 99%, or even more than 99.9% in the dialysis fluid.
  • the additive has a size greater than 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 or 100 kDa.
  • the additive has a size greater than 100 kDa and less than 3000 kDa, more preferably greater than 100 kDa and less than 2000 kDa, and most preferably greater than 100 kDa and less than 1200 kDa.
  • the dialysis membrane has a cut-off threshold less than or equal to 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 or 100 kDa.
  • the cutoff threshold is between 5 and 100 kDa, more preferably 5 to 50 kDa, more preferably 10 to 30 kDa, and very particularly 10 to 20 kDa.
  • the difference between the size of the additive and the size of the cut-off threshold is at least 50 kDa and preferably greater than 100 kDa.
  • the size of the additive can also be defined by its average diameter, in particular in the case of substantially spherical or globular structures, for example nanoparticles.
  • mean diameter is understood to mean the harmonic mean of the diameters of the additive, in particular of the nanoparticles, of the polymer or of the biomolecule comprising or consisting of a ligand specific to a circulating blood molecule.
  • the size distribution of nanoparticles or polymer can for example be measured using a commercial particle size analyzer, such as a Malvern Zeta Sizer Nano-S particle size analyzer based on PCS (English acronym for "Photon Correlation Spectroscopy” ) which is characterized by an average hydrodynamic diameter.
  • a commercial particle size analyzer such as a Malvern Zeta Sizer Nano-S particle size analyzer based on PCS (English acronym for "Photon Correlation Spectroscopy” ) which is characterized by an average hydrodynamic diameter.
  • the additive comprises one or more ligands specific for a circulating blood molecule.
  • the ligand (s) are linked or grafted directly or indirectly by covalent bonding to its vector, for example a nanoparticle or a polymer, typically a vector whose size is greater than the cut-off threshold of the dialysis membrane.
  • the vector can advantageously make it possible, in particular, to increase the size of the ligand (s) in order to prevent their passage through the dialysis membrane.
  • Several identical ligands can be covalently grafted onto the same vector (polymer or nanoparticles).
  • different ligands, and in particular specifically binding different molecules can be covalently grafted onto the same vector. Indirect bonding or indirect grafting can be carried out by a linker or molecular spacer between the additive and the ligand, said linker or ligand being covalently linked or grafted to the vector and to the ligand.
  • the additive consists of the specific ligand of a circulating blood molecule. This means that the additive is the ligand as such.
  • the choice of the first or the second variant according to the invention depends in particular on the size of the specific ligand. Indeed, certain ligands specific to circulating blood molecules intrinsically have a size less than the cut-off threshold of the dialysis membrane and must therefore be linked directly or indirectly to a vector in order to remain in the dialysis fluid and not to pass through. through the dialysis membrane.
  • the ligand intrinsically has a size greater than the cutoff threshold of the membrane, it may not be bound to a nanoparticle or a polymer, and in this case it is considered to be the additive as such.
  • the additive is in solution or in suspension in an aqueous fluid, thus constituting a solution for dialysis fluid.
  • the solution for dialysis fluid contains more than 0.01% by mass of additive, in particular more than 0.1%, 0.2%, 0.3%, 0.4%, 0.5% , and preferably more than 0.5% by mass of additive.
  • the solution for dialysis fluid comprises from 0.1% to 5% by mass of additive, preferably from 0.1 to 3%, more preferably from 0.1 to 1%, and very particularly from 0.1 at 0.5% by mass of additive.
  • the dialysis system comprises a dialysis tank with a capacity of from 0.5 to 10 liters, preferably 1 to 7 liters and more preferably 1 to 5 liters.
  • the dialysis fluid is recirculated within said dialysis system.
  • ligands suitable according to the invention are as described below, alone or in mixtures, and can advantageously be in solution.
  • At least one ligand is specific for a circulating blood molecule involved in the mechanisms of the immune response and / or of an activating molecule of the immune response.
  • the ligand is specific for a pro-inflammatory cytokine or a chemokine.
  • pro-inflammatory cytokines include IFN-a, IFN-g, IL-1b, IL-6, IL-12, IL-18, IL-33, TNF-a, and TGF.
  • chemokines are in particular chemokine ligand 2 (CCL2), chemokine ligand 3 (CCL3), chemokine ligand 5 (CCL5), interleukin-8 (CXCL8), chemokine ligand 9 (CXCL9) and chemokine ligand 10 (CXCL10).
  • the ligand or mixture of ligand is specific for IL-6, IFN-g, TNF-a, CCL2, CCL5, CXCL8, and / or CXCL10.
  • the ligand or mixture of ligand is specific for a pro-inflammatory cytokine chosen from IFN- ⁇ , IFN- ⁇ , IL-12, IL-18, IL-33, and TGF , and / or a chemokine selected from CCL2, CCL5, CXCL8, and CXCL10.
  • the ligand specific for a circulating blood molecule is an antibody, in particular a recombinant monoclonal antibody, a mixture of antibodies, an antibody fragment binding the antigen, or a fusion protein comprising an antibody fragment.
  • they are antibodies or fusion proteins directed specifically against a pro-inflammatory cytokine or a chemokine, for example as mentioned above and, preferably against interleukin-6, TNF-a, IFN-g , CCL2, IL-I b.
  • the antibody or mixture of antibodies is directed against a pro-inflammatory cytokine selected from IFN- ⁇ , IFN-g, IL-12, IL-18, IL-33, and TGF, and / or a chemokine selected from CCL2, CCL5, CXCL8, and CXCL10.
  • a pro-inflammatory cytokine selected from IFN- ⁇ , IFN-g, IL-12, IL-18, IL-33, and TGF
  • a chemokine selected from CCL2, CCL5, CXCL8, and CXCL10.
  • the ligand is chosen from drugs directed against a pro-inflammatory cytokine or a chemokine, preferably from drugs directed against interleukin-6, TNF- ⁇ , IFN- ⁇ , CCL2, IL-Ib, and mixtures thereof, more preferably against IFN-g and / or CCL2.
  • these medicaments are medicaments known to those skilled in the art, in particular for use in vivo, for example by subcutaneous or intravenous injection.
  • the ligand is chosen from drugs directed against interleukin-6, IFN-g and TNF- ⁇ , and more preferably from drugs directed against IFN- ⁇ .
  • Examples of drugs directed against interleukin-6 include Sirukumab, Siltuximab and Olokizumab.
  • Examples of drugs directed against TNF-alfa include Etanercept, Infliximab, Adalimumab, Golimumab, and Certolizumab.
  • An example of a drug directed against gamma interferon is in particular Emapalumab marketed under the name Gamifant.
  • An example of a drug directed against CCL2 is in particular NOX-36.
  • An example of a drug directed against interleukin-1b is in particular Canakinumab.
  • the ligand is chosen from Emapalumab and NOX-36.
  • a ligand is specific for the metal cations circulating in the blood, for example the metal cations involved in oxidative stress.
  • the metal cations are preferably trace metals chosen from the cations of metals copper (Cu), iron (Fe), zinc (Zn), manganese (Mn), magnesium (Mg), cobalt (Co) and calcium (Ca), and most preferably Cu, Fe and Zn.
  • the ligand can be a molecule complexing the metal cations.
  • the ligand can be chosen from the following complexing molecules DOTA (1, 4,7,10-tetraazacyclododecane-N, N ', N ”, N”' - tetraacetic acid), DTPA (diethylene triamine penta- acetic), EDTA (2,2 ', 2 ", 2"' - (ethane-1,2-diyldinitrilo) tetraacetic acid), TTHA (3,6,9,12-tetrakis (carboxymethyl) -3,6 acid, 9,12-tetraazatetradecane-1, 14-dioic), EGTA (ethylene glycol-bis (2-aminoethyl ether) -N, N, N ', N'-tetraacetic acid), BAPTA (1,2-bis (o- aminophenoxy) ethane-N, N, N ', N'-tetraacetic), NOTE (1,4,7- triazacyclononan-1
  • amide derivatives such as for example DOTAM (1,4,7,10- tetrakis (carbamoylmthyl) -1, 4,7,10 tetraazacyclododecane) or NOTAM (1,4,7- tetrakis (carbamoylmethyl) - 1, 4,7-triazacyclononane), as well as mixed carboxylic acid / amide derivatives, phosphonic derivatives such as for example DOTP (1, 4,7,10- tetraazacyclododecanel, 4,7,10-tetrakis (methylene phosphonate)) or NOTP (1,4,7-tetrakis (methylene phosphonate) -1, 4,7-triazacyclononane), cyclam derivatives such as TETA (1, 4,8,11-tetraazacyclotetradecane-N, N ', N ", N "'- tetraacetic acid), TETAM (1, 4, 4,8,11-te
  • the ligand can advantageously be chosen from derivatives of siderophores, in particular deferoxamine (DFO).
  • DFO deferoxamine
  • the complexation constant log (KCl) of the complexing molecule for at least one metal cation is greater than or equal to 10, preferably greater than or equal to 15.
  • the complexation reaction can be a transmetallation, that is to say an exchange of two metal cations.
  • the ligand can be pre-complexed with a first metal cation which will subsequently be exchanged with the circulating metal cation to be extracted from the blood.
  • the complexation constant log (KCl ′) for the first metal cation is less than the complexation constant log (KC1) of the circulating metal cation to be extracted.
  • a pre-complexation with Zn (II) or with an alkaline earth cation, for example Ca (II) or Mg (II), is particularly advantageous, and makes it possible to directly provide a supplement in trace elements which could be critical in the context. of the patient's progress.
  • the dialysis system makes it possible to extract the metal cations from the blood of a mammal when the content of said metal cations is less than 1 ppm, preferably less than 0.1 ppm, more preferably less than 0.01 ppm. .
  • the dialysis system makes it possible to extract cytokines from mammalian blood when the content of said cytokines is less than 1 ppb, preferably less than 0.1 ppb, and more preferably still, less than 0.01 ppb.
  • the additive comprises a mixture of one or more ligands specific for circulating blood molecules involved in the mechanisms of the immune response and / or activator of the immune response as defined above (by example one or more antibodies directed against interleukin-6, TNF-a, IFN-g, CCL2, and / or IL-I b) and of a ligand specific for metal cations circulating in the blood as defined above.
  • the additive comprises one or more ligands specific for pro-inflammatory cytokines or for a chemokine, such as for example one or more drugs listed above, and one or more complexing molecules.
  • ligands specific for pro-inflammatory cytokines or for a chemokine such as for example one or more drugs listed above
  • complexing molecules such as for example one or more drugs listed above
  • metal cations or trace metals as defined above.
  • the additive comprises one or more specific ligands such as an antibody or mixture of antibodies directed against a pro-inflammatory cytokine selected from IFN- ⁇ , IFN-g, IL-12, IL-18, IL-33, andTGF, and / or a chemokine selected from CCL2, CCL5, CXCL8, and CXCL10, and one or more complexing molecules metallic or trace metal cations such as DOTA or a derivative of DOTA, such as for example DOTAGA.
  • the ligand can be present in the dialysis fluid in a proportion of between 1 pico-molar and 1 nanomolar and / or between 1 pg / l and 1 mg / l.
  • the additive consists essentially of a specific ligand as defined above and has a size greater than the cut-off threshold of the dialysis membrane.
  • the additive has a size greater than 50 kDa relative to the cutoff threshold of the membrane, and more preferably greater than 100 kDa relative to the cutoff threshold of the membrane.
  • the additive comprises the nanoparticles as a vector.
  • the additive comprises at least one ligand bound or grafted covalently on the nanoparticle, said ligand possibly being as defined above.
  • the ligand can advantageously be grafted onto the nanoparticles in a proportion by weight of between 1 and 90%, preferably between 10 and 80%, and more preferably between 20 and 60%.
  • the nanoparticles preferably used according to this embodiment can be based on silica or on polysiloxane, preferably based on polysiloxane.
  • nanoparticles based on silica or on polysiloxane means nanoparticles characterized by a percentage by mass of silica or of polysiloxane of at least 8%.
  • the nanoparticles can have an average diameter of between 5 and 50 nm.
  • the nanoparticles can have an average size greater than 20 kDa and less than 1200 kDa.
  • the additive comprises a polymer as a vector onto which are covalently grafted one or more ligands (hereinafter polymer-based additive).
  • the polymer-based additive comprises at least one ligand covalently linked or grafted, said ligand possibly being as defined above.
  • polymer is understood to mean any macromolecule formed from the covalent chain of a very large number of repeating units which are derived from one or more monomers.
  • the polymer is biocompatible.
  • the polymers preferably used according to this variant embodiment are, for example, chosen from polysaccharides, polyacrylamides, polyamines, polyethylene glycols, polyvinyl alcohols, polycarboxylics, and mixtures thereof.
  • the polymer is a polysaccharide, and more preferably, chitosan.
  • the polymer-based additive has a hydrodynamic diameter of from 1 nm to 1 ⁇ m and / or from 100 kDa to 2000 kDa.
  • the number of ligand bound or grafted onto the polymer varies as a function of the size of said ligand.
  • the ligand has a size of less than 10 kDa, it can advantageously be grafted onto the polymer in a number proportion of between 10 and 5000, preferably between 50 and 2500, and more preferably between 100 and 1000 per polymer. .
  • the ligand has a size of 10 to 100 kDa
  • it can advantageously be grafted onto the polymer in a number proportion of between 0.1 and 100, preferably between 1 and 50, and of more preferably between 1 and 10 per polymer.
  • the polymer-based additive may be present in the dialysis fluid in a concentration of from 0.1 to 10 g / l.
  • the additive is a biomolecule, for example a protein, a peptide, or a polypeptide, a nucleic acid, or a polysaccharide.
  • biomolecule preferably refers to a natural biological molecule or its derivatives, and fragments comprising a region specifically binding a circulating blood molecule.
  • a biomolecule is an immunoglobulin, a fusion protein, a structural protein, for example a recombinant protein and their modified versions. It can be, for example, peptide, polypeptides or recombinant proteins.
  • Biomolecules can be modified, in particular to increase their molecular mass. Technologies for increasing the molecular weight of a peptide, polypeptide or recombinant proteins are well known to those skilled in the art and include in particular, pegylation, adhesylation or other similar technologies.
  • the biomolecule consists essentially of a ligand specific for a circulating blood molecule as defined above.
  • the dialysis fluid comprises a mixture of additives as defined in the preceding variants.
  • the additive comprises a chitosan polymer onto which is grafted as ligand a molecule complexing metal cations.
  • the complexing molecule is then DOTAGA and / or DFO and / or one of their derivatives.
  • the dialysis fluid of the system according to the invention comprises polysiloxane nanoparticles onto which are grafted as ligand a molecule complexing the metal cations.
  • the complexing molecule is DOTAGA.
  • the dialysis fluid comprises a mixture of additives.
  • At least additive is a specific ligand such as an antibody or mixture of antibodies directed against a pro-inflammatory cytokine chosen from IFN-a, IFN-g, IL-12, IL-18, IL-33 , and TGF, and / or a chemokine chosen from CCL2, CCL5, CXCL8, and CXCL10, and at least one additive is a molecule complexing metal cations or trace metals, preferably DOTA or a derivative of DOTA, in particular DOTAGA, said molecule being grafted onto a polymer or a nanoparticle as defined above.
  • a specific ligand such as an antibody or mixture of antibodies directed against a pro-inflammatory cytokine chosen from IFN-a, IFN-g, IL-12, IL-18, IL-33 , and TGF, and / or a chemokine chosen from CCL2, CCL5, CXCL8, and CXCL10
  • at least one additive is a molecule complexing metal cations or trace metals,
  • the dialysis fluid of the system according to the invention comprises several additives chosen from:
  • polysaccharides having a mass of 100 kDa to 1200 kDa, for example at a concentration of 0.1 to 10 g / l in the dialysis fluid, where appropriate, onto which are covalently grafted molecules complexing the metal cations, for example in a number proportion between 50 and 5000, and preferably between 100 and 1000 per polysaccharide,
  • ligands specific for circulating blood molecules as defined above, said ligand having a size greater than 100 kDa, preferably in a proportion of between 1 pg / l and 1 g / l in the dialysis fluid, and / or
  • ligands onto which are covalently grafted ligands specific for circulating blood molecules as defined above, said ligands having a size of between 10 and 100 kDa, for example in a number proportion of between 0.1 and 100 and preferably between 1 and 10 per polysaccharide.
  • Another object of the invention also relates to an additive solution for dialysis fluid or a dialysis fluid comprising one or more additives as defined above comprising or consisting of a specific ligand of a circulating molecule such as than defined previously.
  • the additive solution for dialysis fluid may consist of a stock solution comprising an effective amount of additive with a view to its use in the dialysis device, after dilution in the dialysis fluid.
  • the dialysis fluid comprises an effective amount of said additive, optionally with other conventional constituents of a dialysis fluid.
  • the dialysis system makes it possible to extract circulating molecules from the blood of a mammal, and specifically, in particular for therapeutic purposes. Also, the invention also relates to said additive solution or dialysis fluid for all the uses of the dialysis system, described in the present description.
  • the dialysis system according to the invention by the specific extraction of circulating molecules from the blood produced or over-produced during a disease, makes it possible to treat and / or prevent said diseases.
  • One of the advantages of the present invention is to avoid administering active compounds directly to the patient. It advantageously makes it possible to reposition compounds, drugs, known to those skilled in the art for their ability to capture molecules circulating in the blood, for example, inflammatory cytokines, with a view to their use in a dialysis system for ex vivo capture. (and no longer in vivo) of said undesirable circulating molecules, for therapeutic purposes, for example to treat ARDS.
  • Another object of the invention relates to the use of the dialysis system as described above, for the treatment of a human patient in acute failure and / or in intensive care, by ex vivo capture of circulating molecules. in the blood.
  • ARDS is a syndrome associated with COVID-19.
  • cytokine shock is considered to be one of the main causes of ARDS and the failure of several organs and plays an important role in the process of aggravation of the disease.
  • MERS and SARS people with COVID-19 have high levels of pro-inflammatory molecules.
  • another object of the invention relates to the use of the dialysis system as described above in the prevention and / or treatment of diseases chosen from sepsis, acute respiratory distress syndrome (ARDS), cytokine shock, septic shock, systemic inflammatory responses, and macrophage activation syndrome also called hemophagocytic lymphohistocytosis (HHL).
  • the dialysis fluid of the dialysis system comprises at least one additive chosen from nanoparticles, polymers and biomolecules as defined above, said additive having a size greater than the cut-off threshold of said dialysis membrane porous, and comprises or consists of a ligand specific for a circulating blood molecule involved in the mechanisms of the immune response and / or an activating molecule of the immune response, preferably the ligand is specific for a cytokine pro-inflammatory or chemokine.
  • the additive and / or the ligand are as defined above.
  • these diseases are associated with a significant release of pro-inflammatory molecules, in particular cytokines, and / or chemokine which is deleterious for the body.
  • the extraction of these molecules by the dialysis system according to the invention therefore makes it possible to prevent or treat the mammal.
  • the dialysis system according to the invention can be used in the prevention and / or treatment of diseases chosen from sepsis, acute respiratory distress syndrome (ARDS), cytokine shock. and systemic inflammatory responses caused by viral infection, preferably coronavirus infection, particularly COVID-19 infection.
  • diseases chosen from sepsis, acute respiratory distress syndrome (ARDS), cytokine shock.
  • systemic inflammatory responses caused by viral infection preferably coronavirus infection, particularly COVID-19 infection.
  • oxidative stress is a harmful situation for the organism which causes biological damage. It occurs when the amount of pro-oxidant molecules is greater than that of anti-oxidants.
  • Pro-oxidant molecules are mainly made up of reactive oxygen species and reactive nitrogen species. Under the conditions of sepsis, an overproduction of ROS and RNS is observed both in the bloodstream and in damaged organs.
  • Another object of the invention relates to the use of the dialysis system as described above in the prevention and / or treatment of oxidative stress.
  • the dialysis fluid of the dialysis device comprises at least one additive chosen from additives based on nanoparticles, polymers or biomolecules as defined above, said additive having a size greater than the cutoff threshold of said membrane.
  • porous dialysis and comprises or consists of comprises an additive comprising or consisting of a ligand specific for the circulating molecules involved in oxidative stress.
  • the additive and / or the ligand are as defined above.
  • the dialysis fluid of the dialysis device comprises an additive comprising or consisting of a ligand specific for metal cations, more preferably trace metals chosen from the cations of the metals copper (Cu). , iron (Fe), zinc (Zn), manganese (Mn), cobalt (Co), magnesium (Mg), and calcium (Ca), and most preferably Cu, Fe and Zn.
  • a ligand specific for metal cations more preferably trace metals chosen from the cations of the metals copper (Cu). , iron (Fe), zinc (Zn), manganese (Mn), cobalt (Co), magnesium (Mg), and calcium (Ca), and most preferably Cu, Fe and Zn.
  • the ligand can be a molecule complexing the metal cations.
  • Another object of the invention relates to the use of the dialysis system as described above for the reduction of the growth or proliferation of a pathogen, for example the reduction of the bacterial load, in a mammal.
  • the dialysis fluid of the dialysis system comprises at least one additive chosen from additives based on nanoparticles, polymers and biomolecules as defined above, said additive having a size greater than the cut-off threshold of said membrane.
  • dialysis and comprises or consists of at least one ligand is chosen from molecules complexing the metal cations Cu, Fe, Zn, Mn, Mg, and Ca.
  • Another object of the invention relates to a method of treating a disease chosen from sepsis, acute respiratory distress syndrome (ARDS), cytokine shock, septic shock, macrophagic activation syndrome (SAM) or hemophagocytic lymphohistocytosis (LHH), and systemic inflammatory responses in a patient in need thereof, said method comprising the operation of a system of dialysis as defined above in which the dialysis fluid comprises at least one additive chosen from nanoparticles, polymers and biomolecules, said additive having a size greater than the cut-off threshold of said porous dialysis membrane, and comprises or consists of 'at least one ligand specific for a circulating blood molecule involved in the mechanisms of the immune response and / or an activating molecule of the immune response, preferably the ligand is specific for a pro-inflammatory cytokine or for a chemokine.
  • ARDS acute respiratory distress syndrome
  • SAM macrophagic activation syndrome
  • LHH hemophagocytic lymphohisto
  • the method of treatment comprises in particular, a step of placing the dialysis system in a subject in need thereof using a catheter on a vein of said subject, a step of dialysis by extracorporeal circulation of the blood of said subject, with a volume of dialysis fluid of between 0.1 and 10 liters and for a time sufficient to allow the extraction of circulating molecules involved in the mechanisms of the immune response and / or of a molecule activator of the immune response.
  • the dialysis fluid is circulated at a speed of 10 to 300 ml / min, in a single current or in a counter-current.
  • the circulation flow rate is from 40 to 100 ml / min.
  • the dialysis fluid is recirculated in the dialysis system. This recirculation optimizes the extraction of circulating molecules from the blood for a given amount of additive present in the dialysis fluid. In this way, the final volume of dialysis fluid consumed is reduced, as are the amounts of additive to be used.
  • the dialysis system is implemented for a period of 2 to 200 h, preferably 4 to 48 h.
  • This method of treatment is particularly suitable for treating subjects suffering from viral infection, in particular a viral infection caused by a coronavirus such as COVID-19, but also for subjects in acute failure and / or in intensive care.
  • the additive and / or the ligand are as defined above.
  • the ligand is specific for a pro-inflammatory molecule, and more preferably, for a pro-inflammatory cytokine, such as, for example, interleukin-6, interferon-you, TNF-a. More preferably, the specific ligand is an antibody or mixture of antibodies directed against a pro-inflammatory cytokine chosen from IFN-a, IFN-g, IL-12, IL-18, IL-33, and TGF, and / or a chemokine selected from CCL2, CCL5, CXCL8, and CXCL10.
  • a pro-inflammatory cytokine such as, for example, interleukin-6, interferon-you, TNF-a.
  • the specific ligand is an antibody or mixture of antibodies directed against a pro-inflammatory cytokine chosen from IFN-a, IFN-g, IL-12, IL-18, IL-33, and TGF, and / or a chemokine selected from CCL2, CCL5, CXCL8, and CXCL10.
  • Another object of the invention relates to a method for reducing oxidative stress in a patient in need thereof, said method comprising the implementation of a dialysis system as defined above in which the dialysis fluid comprises in at least one additive chosen from nanoparticles, polymers and biomolecules, said additive having a size greater than the cut-off threshold of said porous dialysis membrane, and comprises or consists of at least one ligand specific for metal cations circulating in the blood .
  • the additive and / or the ligand are as defined above.
  • the ligand is chosen from molecules complexing oligo-metals chosen from cations of the metals copper (Cu), iron (Fe), zinc (Zn), cobalt (Co), manganese (Mn), magnesium. (Mg), and calcium (Ca), and most preferably Cu, Fe and Zn.
  • the treatment method comprises in particular, a step of placing the dialysis system in a subject in need thereof using a catheter on a vein of said subject, a step of dialysis by extracorporeal circulation of the blood of said subject, with a volume of dialysis fluid of between 1 and 7 liters and for a time sufficient to allow the extraction of the metal cations circulating in the blood.
  • the dialysis fluid is circulated at a speed of 10 to 300 ml / min, in a single current or in a counter-current.
  • the circulation flow rate is from 40 to 100 ml / min.
  • the dialysis fluid is recirculated in the dialysis system.
  • the dialysis system is implemented for a period of 2 to 20 h, preferably 2 to 15 h.
  • This treatment method is advantageously suitable for treating subjects suffering from a viral infection, in particular a viral infection caused by a coronavirus such as COVID-19, but also for subjects in acute failure and / or in intensive care.
  • Another object of the invention also relates to a method for reducing, limiting or stopping the growth of a pathogen in a patient in need thereof, said method comprising the use of a dialysis system as defined above.
  • the dialysis fluid comprises at least one additive selected from nanoparticles, polymers and biomolecules, said additive having a size greater than the cut-off threshold of said porous dialysis membrane, and comprises or consists of at least one ligand is chosen from molecules complexing metal cations Cu, Fe, Zn, Mn, Mg, and Ca and more particularly molecules complexing Fe cations (III).
  • the treatment method comprises in particular, a step of placing the dialysis system in a subject in need thereof using a catheter on a vein of said subject, a step of dialysis by extracorporeal circulation of the blood of said subject, with a volume of dialysis fluid of between 0.5 and 10 liters and for a time sufficient to allow the extraction of the metal cations of Cu, Fe, Zn, Mn, Mg, and Ca circulating in the blood.
  • the dialysis fluid is circulated at a speed of 10 to 300 ml / min, in a single current or in a counter-current.
  • the circulation flow rate is from 40 to 100 ml / min.
  • the dialysis fluid is recirculated in the dialysis system.
  • the dialysis system is implemented for a period of 4 to 100 hours, preferably 4 to 48 hours.
  • the present invention can also be defined according to the different embodiments described below.
  • Embodiment 1 Dialysis system capable of being connected to an extracorporeal blood circulation device comprising:
  • a reservoir comprising a dialysis fluid, characterized in that the dialysis fluid comprises at least one additive chosen from nanoparticles, polymers and biomolecules, said additive having a size greater than the cutoff threshold of said dialysis membrane porous, and comprises or consists of at least one ligand specific for a molecule circulating in the blood of a mammal.
  • Dialysis system characterized in that said dialysis fluid comprises at least one additive comprising or consisting of a ligand specific for the circulating molecules involved in the mechanisms of the immune response, preferably endotoxins , and / or molecules activating the immune response, and / or pro-inflammatory cytokines, preferably IL6, IFN-g and TNF-a.
  • a ligand specific for the circulating molecules involved in the mechanisms of the immune response preferably endotoxins , and / or molecules activating the immune response
  • pro-inflammatory cytokines preferably IL6, IFN-g and TNF-a.
  • Dialysis system according to embodiment 1 or 2, characterized in that at least one of said ligands is an antibody, in particular a recombinant monoclonal antibody, a mixture of antibodies, an antibody fragment binding the antigen, a structural protein or a fusion protein, or else nanoparticles.
  • an antibody in particular a recombinant monoclonal antibody, a mixture of antibodies, an antibody fragment binding the antigen, a structural protein or a fusion protein, or else nanoparticles.
  • Dialysis system according to any one of embodiments 1 to 3, characterized in that at least one of said ligands is chosen from drugs directed against interleukin-6 (Sirukumab, Olokizumab), interferon y (Emapalumab), TNF-alfa (Etanercept, Infliximab, Adalimumab, Golimumab, Certolizumab), CCL2 (NOX-E36), interleukin-1 b (Canakinumab), and mixtures thereof.
  • interleukin-6 Sirukumab, Olokizumab
  • interferon y Emapalumab
  • TNF-alfa Etanercept, Infliximab, Adalimumab, Golimumab, Certolizumab
  • CCL2 NOX-E36
  • interleukin-1 b Canakinumab
  • Dialysis system according to any one of embodiments 1 to 4, characterized in that said porous dialysis membrane has an area of at least 0.1 m2.
  • Dialysis system according to any one of embodiments 1 to 5, characterized in that the additive is chosen from nanoparticles having an average diameter of from 3 to 50 nm, for example polysiloxane nanoparticles.
  • Dialysis system according to one of embodiments 1 to 5, characterized in that the additive is chosen from polymers, for example biocompatible polymers such as polysaccharides, or a biomolecule, and said additive has a size greater than 100 kDa, and preferably less than 1200 kDa.
  • polymers for example biocompatible polymers such as polysaccharides, or a biomolecule
  • said additive has a size greater than 100 kDa, and preferably less than 1200 kDa.
  • Dialysis system according to any one of embodiments 1 to 7, characterized in that at least one of said ligands is specific for circulating molecules involved in oxidative stress, in particular is a ligand specific for circulating metal cations. in the blood.
  • Dialysis system according to any one of embodiments 1 to 8, characterized in that at least one of said ligands is a molecule complexing the metal cations chosen from the following complexing molecules: DOTA, DTPA, EDTA, TTHA , EGTA, BAPTA, NOTA, DOTAGA, DFO, DOTAM, NOTAM, DOTP, NOTP, TETA, TETAM, TETP and DTPABA, their derivatives and / or their mixtures.
  • DOTA complexing the metal cations chosen from the following complexing molecules: DOTA, DTPA, EDTA, TTHA , EGTA, BAPTA, NOTA, DOTAGA, DFO, DOTAM, NOTAM, DOTP, NOTP, TETA, TETAM, TETP and DTPABA, their derivatives and / or their mixtures.
  • Dialysis system characterized in that said complexing molecule is capable of complexing the trace metals chosen from Cu, Fe, Zn, Mn, Co, Mg, and Ca, preferably Cu, Fe and Zn.
  • Dialysis system according to any one of embodiments 1 to 10, characterized in that it comprises one or more additives chosen from:
  • polysaccharides having a mass of at least 100 kDa and less than 2000 kDa, for example at a concentration of 0.1 to 10 g / l in the fluid dialysis, where appropriate, onto which are covalently grafted molecules complexing metal cations, for example in a number proportion between 50 and 5000, and preferably between 100 and 1000 per polysaccharide,
  • - ligands specific for molecules circulating in the blood and having a size greater than 100 kDa, preferably in a proportion of between 1 pg / l and 1 g / l in the dialysis fluid, and / or
  • a dialysis system for its use in the prevention and / or treatment of a disease selected from sepsis, acute respiratory distress syndrome (ARDS), cytokine shock, septic shock and / or any other form of systemic inflammatory response, macrophage activation syndrome (SAM) or hemophagocytic lymphohistocytosis (LHH).
  • ARDS acute respiratory distress syndrome
  • SAM macrophage activation syndrome
  • LHH hemophagocytic lymphohistocytosis
  • an additive for dialysis fluid in a dialysis system characterized in that the additive is chosen from nanoparticles, polymers or biomolecules, and in that said additive comprises or consists of a ligand specific for a circulating blood molecule.
  • an additive for dialysis fluid according to embodiment 15 characterized in that the ligand is specific for a circulating molecule involved in the mechanisms of an immune response, for example endotoxins, and / or molecules activating the immune response, and / or pro-inflammatory cytokines, for example IL-6, IFN-g and TNF-a.
  • a circulating molecule involved in the mechanisms of an immune response for example endotoxins, and / or molecules activating the immune response, and / or pro-inflammatory cytokines, for example IL-6, IFN-g and TNF-a.
  • a ligand is an antibody, in particular a recombinant monoclonal antibody, a mixture of antibodies, or else a fragment of antigen binding antibody.
  • an additive for dialysis fluid characterized in that the additive is chosen from nanoparticles or polymers comprising a specific ligand of a molecule complexing metal cations circulating in the blood, in particular a trace metal chosen from Cu, Fe, Zn, Mn, Co, Mg, and Ca, preferably Cu, Fe and Zn.
  • Dialysis fluid for its use in a dialysis system according to any one of embodiments 1 to 13, characterized in that it comprises an additive as defined according to one of embodiments 14 to 18, in an effective amount of 10 to 100 nanomoles, preferably for a total volume of dialysis fluid of 0.5 to 10 liters.
  • Extracorporeal circulation is installed on a patient, a peristaltic pump allows blood to circulate at a flow rate of 200 ml / min.
  • the blood then passes through a dialysis system of the Theralite type, exhibiting 2.1 m 2 of membranes based on polyarylethersulfone and polyviylpyrrolidone and a high cut-off threshold (HCO) allowing the passage of molecules with a molecular weight of up to 45 kDa.
  • HCO high cut-off threshold
  • a reservoir containing 3 liters of dialysis fluid is then connected to the dialysis cartridge and recirculated within the cartridge by a peristaltic pump.
  • the speed of circulation of the dialysis fluid is set at 100 ml / min.
  • the dialysis fluid is obtained by mixing 3 liters of conventional dialysis solution (for example PrismaSol or Prismocal) and 100 ml of a 10 g / l solution of chitosan onto which are grafted complexing molecules of DOTAGA (containing order of 1 millimole of DOTAGA complexing agent).
  • the dialysis system is put into circulation for 12 hours. During these 12 hours, the treatment makes it possible to specifically extract metal cations from the blood, in particular iron and copper, and pro-inflammatory cytokines: IL-6 andTNF-a.
  • a patient is connected to a dialysis system under operational condition allowing continuous venous hemodialysis (CWHD).
  • the dialysis monitor is a prismaflex system.
  • An HF20 kit (Prismaflex HF 20 set) is used, it contains 0.2 m 2 of PAES (Polyarylethersulfone) dialysis membranes.
  • the dialysis fluid is then circulated at a rate of 1.25 L / hour in countercurrent.
  • the blood flow rate is set at 60 ml / min.
  • the dialysis system makes it possible to specifically reduce the quantity of iron and copper circulating in the blood, as well as the quantity of cytokine IL-6. Such a system thus makes it possible to treat a patient with septic shock.
  • the operation is repeated at least 4 times, using the same liquid after recirculation. After five uses, the dialysis cartridge is changed, as is the dialysis fluid by reconstituting it as initially implemented.
  • CRS cytokine release syndrome
  • IL-6R lnterleukin-6 receptor

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Abstract

La présente invention concerne le domaine des dispositifs médicaux, plus particulièrement le domaine des dispositifs permettant d'extraire des molécules circulantes du sang d'un mammifère, et leurs utilisations thérapeutiques notamment dans le traitement du sepsis, du syndrome de libération de cytokines et/ou de toute autre forme de réponse inflammatoire systémique ou choc cytokinique, causés par des infections bactériennes, parasitaires, fongiques ou virales, en particulier causés par une infection virale, par exemple les coronavirus à tropisme respiratoire humain.

Description

Description
Titre : Système de dialyse pour le traitement du sepsis
Domaine technique
[0001] La présente invention concerne le domaine des dispositifs médicaux, plus particulièrement le domaine des dispositifs permettant d’extraire des molécules circulantes du sang d’un mammifère, et leurs utilisations thérapeutiques notamment dans le traitement du sepsis, du syndrome de libération de cytokines et/ou de toute autre forme de réponse inflammatoire systémique ou choc cytokinique, causés par des infections bactériennes, parasitaires, fongiques ou virales, en particulier causés par une infection virale, par exemple les coronavirus à tropisme respiratoire humain.
Contexte
[0002] Le coronavirus 2 respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) apparaît pour la première fois à Wuhan, en Chine, à la fin de l’année 2019. Même si la majorité des patients ont un pronostic relativement bon, le COVID-19 entraîne une mortalité importante, par exemple proche de 3,7 % dans certaines études1. Pour les patients gravement malades et décédés, généralement aucune manifestation grave n’est observée au début de la maladie (seulement une légère fièvre, une toux ou des douleurs musculaires).
[0003] Cependant, l'état des patients se détériore rapidement à un stade avancé de la maladie. Différents syndromes sont associés à la gravité de la maladie : (i) le syndrome de détresse respiratoire aiguë (SDRA), (ii) la défaillance de plusieurs organes, (iii) le sepsis et le choc septique23.
[0004] Dans un passé récent, les coronavirus ont causé d'autres maladies respiratoires, à savoir le syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS) et le syndrome respiratoire du Moyen-Orient (acronyme anglais « MERS »)4.
[0005] Les manifestations cliniques, notamment la fièvre, la toux non productive, la dyspnée, la myalgie, la fatigue, les traces radiographiques de pneumonie, etc..., sont similaires aux symptômes du SRAS et du MERS. [0006] Le SDRA est l'événement immunopathologique commun pour le COVID-19, le SRAS et le MERS, et la principale cause de décès dans le COVID-195.
[0007] Le SDRA se produit le plus souvent chez les personnes âgées et celles souffrant de troubles immunitaires et de comorbidités. Le syndrome de pneumonie peut également être associé à une co-infection bactérienne dans les cas graves et à un sepsis6.
[0008] Le choc cytokinique, également appelé « orage cytokinique » (en anglais « cytokine storm »), est considéré comme l'une des principales causes du SDRA et de la défaillance de plusieurs organes, et joue un rôle important dans le processus d'aggravation de la maladie.
[0009] Le choc cytokinique est la réponse inflammatoire systémique non contrôlée et mortelle résultant de la libération de grandes quantités de cytokines pro inflammatoires (par exemple IFN-a, IFN-y, IL-I b, IL-6, IL-12, IL-18, IL-33, TNF-a, TGF ) et de chimiokines (par exemple CCL2, CCL3, CCL5, CXCL8, CXCL9, CXCL10).
[0010] Tout comme le MERS et le SRAS, les personnes souffrant de COVID-19 peuvent présenter des niveaux élevés d'IL-6, d'IFN-a, d’IFN-g et de CCL5, CXCL8, CXCL10 dans le sérum par rapport à celles souffrant d'une affection légère/modérée7’8.
[0011] Les prédicteurs cliniques de la mortalité du COVID-19 ont été déterminés à partir de l'étude de 150 cas à Wuhan, en Chine. Ces prédicteurs sont une ferritine élevée (1297,6 ng/mL en moyenne chez les non-survivants contre 614,0 ng/mL chez les survivants (p < 0,001 )) et un taux élevé d'IL-6 (p < 0,0001 ), suggérant ainsi que la mortalité est due à une hyper-inflammation d'origine virale9.
[0012] Ces résultats ont été confirmés par une méta-analyse montrant des niveaux plus élevés d'IL-6 (4,6 pg/mL contre 1 ,7 pg/mL) et de ferritine sérique (760,2 ng/mL contre 408,3 ng/mL) pour les survivants versus les non survivants du COVID-1910. Ces données et le taux élevé d'IL-10 observé dans la forme grave de la maladie sont des prédicteurs du syndrome de choc cytokinique et soulignent le rôle des cytokines inflammatoires et du fer dans le développement des cas graves de la maladie. Les auteurs suggèrent ainsi d'utiliser les niveaux d'IL-6 et de ferritine comme prédicteurs pour surveiller le pronostic de la maladie chez les patients atteints de COVID-19.
[0013] La thérapie de purification du sang a déjà montré son potentiel pour éliminer les anticorps pathogènes ou les cytokines dans de multiples pathologies et peut être un moyen thérapeutique intéressant pour les patients COVID-1911.
[0014] Le sepsis est maintenant défini comme « une dysfonction d’organe secondaire à une dérégulation de la réponse de l’hôte à l’infection (bactérienne, virale, fungique ou parasitaire) et menaçant le pronostic vital » (conférence de consensus Sepsis-3, 2016). Le choc septique est quant à lui défini comme « un sous-groupe de sepsis caractérisé par des anomalies circulatoires, métaboliques et cellulaires intenses associées à une mortalité plus importante que dans le Sepsis ». L’accent est mis sur la dysfonction d’organe. La physiopathologie, complexe, associe, en réponse à l’invasion microbienne : une inflammation et une immunosuppression, un état pro coagulant, une dysfonction endothéliale et une hypoxie tissulaire : l’ensemble de ces mécanismes aboutissant in fine à la défaillance d’organe.
[0015] La thérapie standard lors de la prise en charge précoce consiste à initier une antibiothérapie à large spectre, à identifier le ou des agent(s) en cause, à contrôler les paramètres hémodynamiques des patients, à mettre en place une ventilation pulmonaire et à administrer des fluides de remplissage et une médication vasopressive dans le but de maintenir une pression artérielle moyenne (PAM) satisfaisante. Malgré la mise en place de ces thérapeutiques agressives et coûteuses la mortalité liée au choc septique à court terme et à long terme reste importante et l’incidence de la maladie en constante augmentation. Le pronostic est particulièrement mauvais. La mortalité due au sepsis est estimée à 25,8 % dans les unités de soins intensifs et à 35,3 % dans les hôpitaux12.
[0016] Dans le monde, on estime que 20 à 30 millions de personnes souffrent de sepsis chaque année et que près de 24 000 personnes en meurent chaque jour. La gravité du sepsis est notamment due à une cascade d'activation conduisant à une production auto-amplifiée de cytokines (le choc cytokinique) qui sont des protéines relativement petites (inférieure à 40 kDa)13. [0017] En raison du rôle central des productions de cytokines lors du sepsis et des dommages ultérieurs causés aux organes, la purification du sang a été proposée pour traiter le sepsis, principalement en utilisant la technologie dite d’hémofiltration à haut volume et/ou la technologie dite des adsorbants14.
[0018] La technologie des adsorbants consiste essentiellement à faire passer le sang au travers d’un matériau adsorbant, par exemple des membranes spécifiques ou des billes de polymère, afin de retenir les molécules produites en excès. Un exemple connu est notamment le dispositif commercial CytoSorb©. Ces systèmes, bien que permettant d’extraire des molécules du sang, ne sont pas spécifiques d’un type de molécule en particulier.
[0019] De même en hémofiltration à haut volume, la plupart des études expérimentales et cliniques rapportant des effets bénéfiques dans les chocs inflammatoires ont été réalisées avec des débits de filtration très élevés, souvent supérieurs à 100 ml. kg 1. h 1 engendrant une grosse perte de plasma pour le patient remplacé par un liquide de substitution réinjecté dans le circuit d’épuration extrarénal. S’il est relativement aisé de compenser les pertes en eau, en sel et en quelques éléments chimiques simples par le liquide de remplacement de composition électrolytique appropriée, il est très difficile de compenser tous les éléments essentiels également perdus pendant la séance d’hémofiltration à haut volume.
[0020] Différents mécanismes ont été proposés pour montrer les avantages de la réduction du taux de cytokines dans le sang : (i) la théorie de la concentration maximale postulant que l'élimination du pic de cytokine pendant la phase précoce pourrait arrêter la cascade inflammatoire15, (ii) la théorie cytokinétique suggérant que l'élimination des cytokines du sang peut créer un gradient de cytokines entre le flux sanguin et les tissus et donc, mener à l'élimination des cytokines des tissus en raison de l'équilibre de la concentration de cytokines entre les tissus et le flux sanguin.
[0021] Cependant, le principal inconvénient des méthodes actuelles de purification du sang est l'élimination non spécifique de certaines molécules, par exemple les petites protéines du sang comme d’autres cytokines de régulation anti inflammatoire. A ce jour, aucune des méthodes de purification par mise en œuvre d’un absorbant sur billes, supports poreux ou sur membranes n’est suffisamment spécifique d’un type de molécule. De plus, les essais cliniques avec la technologie des adsorbants sont souvent peu ou pas concluants.
[0022] Des dispositifs particuliers permettant d’extraire des molécules circulantes du sang ont été développés au fil du temps.
[0023] Le document WO 96/16666 concerne une méthode pour l’adsorption spécifique de facteurs pathogéniques dont la présence est augmentée lors d’une infection au VIH et qui est corrélée avec un stade d’immunodéficience acquise.
[0024] Le stress oxydatif est une situation néfaste pour l'organisme qui provoque des dommages biologiques. Il se produit lorsque la quantité de molécules pro oxydantes est supérieure à celle des anti-oxydants. Les molécules pro-oxydantes sont principalement constituées d'espèces réactives de l'oxygène (acronyme anglais « ROS ») et d'espèces réactives de l'azote (acronyme anglais « RNS »). Dans les conditions de sepsis, une surproduction de ROS et de RNS est observée à la fois dans la circulation sanguine et dans les organes endommagés16.
[0025] Il est connu depuis longtemps que la production de ROS est catalysée par le fer libre lors de la réaction de Fenton et Habber-Weis17. Il est également prouvé que le cuivre est impliqué dans la production de ROS en raison d'une réaction de type Fenton18. L'augmentation du cuivre libre ou faiblement associé ou du fer libre (ou des métaux de transitions actifs redox) est directement associée à une augmentation importante de la production de ROS et aux dommages qui en résultent.
[0026] L'augmentation du fer libre dans le sérum a été récemment associée à une augmentation de la mortalité chez les patients atteints de sepsis dans une étude rétrospective portant sur 1891 patients19. Ainsi, un quartile de fer plus élevé a été associé à une augmentation importante du risque de mortalité à 90 jours. Plus important encore, une augmentation du risque de décès en fonction de la quantité de fer a été constatée lorsque le taux de fer augmente. Cette étude est en accord avec d'autres qui associent le sepsis à des niveaux élevés de différents métaux chez les patients20. Dans cette étude, le Cr (p < 0,001 ), le Fe (p = 0,004), le Ni (p = 0,001 ), le Cu (p < 0,001 ) et le Cd (p < 0,0001 ) sont significativement plus élevés dans le sérum du groupe atteint de sepsis que dans celui du groupe témoin.
[0027] En raison de son importance pour la croissance des bactéries et de son implication dans la production de ROS, la restriction thérapeutique en fer a déjà été proposée comme stratégie pour traiter le sepsis et le choc septique21. Cependant, malgré un certain succès, la chélation du fer présente certaines limites, notamment des effets secondaires importants, comme par exemple des dommages aux reins ou une exacerbation des infections pour la déféroxamine (DFO) qui peut agir comme sidérophore pour certains microorganismes22.
[0028] Bien que les connaissances pour traiter les maladies précédemment citées évoluent, il n’existe à ce jour aucun traitement efficace contre le sepsis, le syndrome de détresse respiratoire aiguë (SDRA), le choc septique, choc de cytokine et les réponses inflammatoires systémiques, ou le syndrome d’activation macrophagiques (SAM) également appelé Lympho-histocytose hémophagocytaire (LHH), que ces maladies soient ou non causées par une infection virale, comme par exemple une infection au coronavirus tel que le COVID-19. L’affection COVID-19 liée au SRAS- CoV-2 reflète particulièrement la physiopathologie du sepsis et illustre la nécessité de mettre en œuvre des thérapeutiques d’épuration sanguine.
Problème technique
[0029] Il existe donc à ce jour un besoin de développer de nouveaux moyens permettant de traiter les maladies mentionnées précédemment, lesdites moyens permettant notamment l’extraction de molécules circulantes du sang d’un mammifère et ne présentant pas les inconvénients des systèmes connus, à savoir une non-spécificité des molécules circulantes à extraire.
Résumé
[0030] Il est proposé selon un premier aspect un système de dialyse susceptible d’être connecté à un dispositif de circulation sanguine extracorporel comprenant :
(i) une membrane de dialyse poreuse, et
(ii) un réservoir comprenant un fluide de dialyse, caractérisé en ce que le fluide de dialyse comprend au moins un additif choisi parmi les nanoparticules, les polymères et les biomolécules, ledit additif ayant une taille supérieure au seuil de coupure de ladite membrane de dialyse poreuse, et comprend ou est constitué d’au moins un ligand spécifique d’une molécule circulante du sang d’un mammifère.
[0031] Les caractéristiques exposées dans les paragraphes suivants peuvent, optionnellement, être mises en œuvre dans le système de dialyse selon l’invention. Elles peuvent être mises en œuvre indépendamment les unes des autres ou en combinaison les unes avec les autres
[0032] Selon le mode de réalisation 1 , le fluide de dialyse comprend au moins un additif comprenant ou constitué d’un ligand spécifique des molécules circulantes impliquées dans les mécanismes de la réponse immunitaire, de préférence les endotoxines, et/ou les molécules activatrices de la réponse immunitaire, et/ou les cytokines pro-inflammatoires, de préférence IL6, IFN-g etTNF-a.
[0033] Selon le mode de réalisation 2, au moins un desdits ligands est un anticorps, en particulier un anticorps monoclonal recombinant, un mélange d’anticorps, un fragment d’anticorps liant l’antigène, une protéine de structure ou une protéine de fusion, ou encore des nanoparticules.
[0034] Selon le mode de réalisation 3, au moins un desdits ligands est choisi parmi les médicaments dirigés contre l’interleukine-6 (Sirukumab, Olokizumab), l’interferon g (Emapalumab), le TNF-alfa (Etanercept, Infliximab, Adalimumab, Golimumab, Certolizumab), le CCL2 (NOX-E36), l’interleukine-1 b (Canakinumab), et leurs mélanges.
[0035] Selon le mode de mode de réalisation 4, la membrane de dialyse poreuse présente une surface d’au moins 0,1 m2.
[0036] Selon le mode de réalisation 5, l’additif est choisi parmi les nanoparticules présentant un diamètre moyen compris de 3 à 50 nm, par exemple des nanoparticules de polysiloxane.
[0037] Selon le mode de réalisation 6, l’additif est choisi parmi les polymères, par exemple les polymères biocompatibles tels que les polysaccharides, ou une biomolécule, et ledit additif présente une taille supérieure à 100 kDa, et de préférence inférieure à 1200 kDa. [0038] Selon le mode de réalisation 7, au moins un des ligands est spécifique des molécules circulantes impliquées dans le stress oxydatif, en particulier est un ligand spécifique des cations métalliques circulant dans le sang.
[0039] Selon le mode de réalisation 8, au moins un des ligands est une molécule complexant les cations métalliques choisie parmi les molécules complexantes suivantes : DOTA, DTPA, EDTA, TTHA, EGTA, BAPTA, NOTA, DOTAGA, DFO, DOTAM, NOTAM, DOTP, NOTP, TETA, TETAM, TETP et DTPABA, leurs dérivés et/ou leurs mélanges. De préférence, ladite molécule complexante est capable de complexer les oligo-métaux choisis parmi Cu, Fe, Zn, Mn, Co, Mg, et Ca, de préférence Cu, Fe et Zn.
[0040] Selon le mode de réalisation 9, le système de dialyse comprend un ou plusieurs additifs choisis parmi :
- les polysaccharides ayant une masse d’au moins 100 kDa et inférieure à 2000 kDa, par exemple selon une concentration comprise de 0,1 à 10 g/l dans le fluide de dialyse, le cas échéant, sur lesquels sont greffées de façon covalente des molécules complexantes des cations métalliques, par exemple dans une proportion en nombre comprise entre 50 et 5000, et de préférence entre 100 et 1000 par polysaccharide,
- les ligands spécifiques de molécules circulantes du sang et présentant une taille supérieure à 100 kDa, de préférence dans une proportion comprise entre 1 pg/l et 1 g/l dans le fluide de dialyse, et/ou
- les polysaccharides sur lesquels sont greffés de façon covalente des ligands spécifiques des molécules circulantes du sang présentant une taille comprise entre 10 et 100 kDa, par exemple dans une proportion en nombre comprise entre 0,1 et 100 et de préférence entre 1 et 10 par polysaccharide.
[0041] Il est également proposé un système de dialyse tel que défini aux modes de réalisation précédents pour son utilisation dans la prévention et/ou le traitement d’une maladie choisie parmi le sepsis, le syndrome de détresse respiratoire aiguë (SDRA), le choc cytokinique, le choc septique et/ou toutes autres formes de réponse inflammatoire systémique, le syndrome d’activation macrophagiques (SAM) ou lympho-histocytose hémophagocytaire (LHH). De préférence, le système de dialyse est utilisé pour le traitement d’un sepsis ou choc cytokinique causé par une infection bactérienne, parasitaire, fongique ou virale, de préférence une infection virale, par exemple les coronavirus à tropisme respiratoire humain, notamment le COVID-19.
[0042] Il est également proposé selon un autre aspect l’utilisation d’un additif pour fluide de dialyse dans un système de dialyse selon les modes de réalisation précédents, ledit additif étant choisi parmi les nanoparticules, les polymères ou les biomolécules, et en ce que ledit additif comprend ou est constitué d’un ligand spécifique d’une molécule circulante du sang. De préférence, le ligand est spécifique d’une molécule circulante impliquée dans les mécanismes d’une réponse immunitaire, par exemple les endotoxines, et/ou des molécules activatrices de la réponse immunitaire, et/ou des cytokines pro-inflammatoires, par exemple IL-6, IFN-g et TNF-a.
[0043] Selon un mode de réalisation préféré de cet aspect, ledit ligand est un anticorps, en particulier un anticorps monoclonal recombinant, un mélange d’anticorps, ou encore un fragment d’anticorps liant l’antigène.
[0044] Selon un mode de réalisation préféré de cet aspect, l’additif est choisi parmi les nanoparticules ou polymères comprenant un ligand spécifique d’une molécule complexant les cations métalliques circulant dans le sang, en particulier un oligo métaux choisi parmi Cu, Fe, Zn, Mn, Co, Mg, et Ca, de préférence Cu, Fe et Zn.
[0045] Selon un mode de réalisation préféré de cet aspect, l’additif présente une taille comprise de 100 à 1200 kDa.
[0046] Il est également proposé un fluide de dialyse, pour son utilisation dans un système de dialyse selon les modes de réalisation précédents, caractérisé en ce qu’il comprend un additif tel que défini précédemment, dans une quantité efficace de 10 à 100 nanomoles, de préférence pour un volume total de fluide de dialyse compris de 0,5 à 10 litres.
[0047] Selon un mode de réalisation préféré, le fluide de dialyse est utilisé pour la captation ex vivo de molécules circulantes du sang.
[0048] Selon un mode de réalisation préféré, le fluide de dialyse est utilisé en vue du traitement du sepsis, du syndrome de libération de cytokines et/ou de toute autre forme de réponse inflammatoire systémique ou choc cytokinique. [0049] Selon un mode de réalisation préféré, le fluide de dialyse est utilisé en vue de limiter la croissance d’un pathogène.
Description des figures
Fig. 1
[0050] [Fig. 1] montre un système de dialyse connecté à un dispositif de circulation extracorporel selon un premier mode de réalisation. A : pompe péristaltique ; B : dialyseur classique ; C : dialyseur avec membrane poreuse selon l’invention ; D : piège à bulle ; E : pompe péristaltique ; F : réservoir de fluide de dialyse.
Fig. 2
[0051] [Fig. 2] montre un système de dialyse connecté à un dispositif de circulation extracorporel selon un deuxième mode de réalisation. A : réservoir ; B : oxygénateur ; C et D: pompes péristaltiques ; E : dialyseur avec membrane poreuse ; F : réservoir de fluide de dialyse.
Fig. 3
[0052] [Fig. 3] montre un système de dialyse connecté à un dispositif de circulation extracorporel selon un troisième mode de réalisation. A : pompe péristaltique ; B : dialyseur avec membrane poreuse ; C : piège à bulle ; D: pompe péristaltique ; E : réservoir de fluide de dialyse ; F : dialyseur classique ; G : pompes péristaltiques du circuit de dialysat.
Description détaillée
[0053] Les inventeurs ont développé un système de dialyse susceptible d’être connecté à un dispositif de circulation sanguine extracorporel, ledit système de dialyse permettant l’extraction des molécules circulantes du sang d’un mammifère, et de manière spécifique.
[0054] La dialyse consiste à mettre en contact le sang avec un liquide stérile (le dialysat) dont la composition est proche de celle du plasma (le liquide qui compose 60 % du sang environ) au travers d'une membrane qui sert de filtre. Dans le cadre de la présente invention, on s’intéresse aux systèmes de dialyse via une circulation sanguine extracorporelle. [0055] Au sens de la présente invention, on entend par « système de dialyse », les dispositifs permettant l’épuration du sang (hémodialyse, hémofiltration ou hémodiafiltration). Ils comprennent en général, un dialyseur, comprenant une membrane artificielle, synthétique, et un réservoir comprenant un dialysat ou fluide de dialyse.
[0056] A titre d’exemple, des systèmes de dialyse adaptés selon l’invention sont notamment présentés aux figures 1 à 3. Sur ces figures, les systèmes de dialyse sont connectés à des dispositifs de circulation extracorporelle, comme par exemple un dialyseur ou un circuit d’oxygénation sanguine composé d’un réservoir et d’un oxygénateur.
[0057] On entend par « dispositif de circulation sanguine extracorporel », un dispositif permettant de réaliser une diversion du flux sanguin veineux dans un circuit situé hors du corps avec un débit de circulation d’au moins 10 ml/min. Par exemple, les systèmes d’hémodialyse conventionnels ou dispositifs d’oxygénation sanguine.
[0058] On entend par « molécules circulantes du sang », toutes les molécules se trouvant en circulation dans le sang, lesdites molécules pouvant être indépendamment sous forme libre ou sous forme agrégée ou complexée. A titre d’exemple et de manière non exhaustive, la molécule circulante peut être un peptide, une protéine, et en particulier une glycoprotéine, une immunoglobine, une cytokine, un cation métallique, des complexes métalliques ou encore les molécules connues de l’homme du métier impliquées dans les mécanismes de réponse immunitaire ou encore les molécules activatrices de la réponse immunitaire pro inflammatoire.
[0059] Le système de dialyse permet l’extraction des molécules circulantes dans le sang dont la taille est inférieure au seuil de coupure de la membrane de dialyse, et notamment les molécules circulantes dont la taille est inférieure à 100 kDa, 50 kDa qui constitue un seuil intéressant pour la principale protéine du plasma sanguin humain l’albumine (65 kDa), ou même de l’ordre de 20 à 30 kDa qui est le seuil couramment utilisé pour les traitements d’hémo(dia)filtration en thérapie de remplacement rénal (TRR). [0060] On entend par « ligand », une molécule ou partie de molécule qui se lie, préférentiellement de manière réversible, à la molécule circulante de façon spécifique. Avantageusement, la liaison spécifique ligand - molécule circulante s’effectue grâce aux forces entre molécules, telles que les liaisons ioniques, les liaisons d'hydrogène, les interactions hydrophobes et les forces de Van der Waals ou même les variations d’entropie liées à la libération des molécules de solvatation lors de l’association intime entre deux molécules complémentaires. Ainsi, l'interaction ligand - molécule circulante est réversible et plus ou moins forte suivant le nombre et la nature des liaisons formées. Elle peut en outre être très spécifique. La force de cette interaction est définie par l’affinité pour la molécule circulante, et peut être par exemple lié à la constante de dissociation. Des exemples préférés de ligands incluent les anticorps, les ligands protéiques artificiels, les peptides ou protéines recombinantes (e.g. les récepteurs decoy), ou encore des molécules complexant les cations métalliques.
[0061] On entend par « anticorps », les molécules d’immunoglobulines et leurs fragments se liant spécifiquement à un antigène (une molécule circulante dans le cadre de la présente invention). Le terme « anticorps » au sens de la présente invention, comprends ainsi les anticorps et leurs fragments, ainsi que des variants fonctionnels. Le terme « anticorps » inclut également des anticorps bispécifiques ou multispécifiques. Les anticorps naturels sont des immunoglobulines formées de 4 chaînes polypeptidiques, deux lourdes H et deux légères L, capable de lier spécifiquement un antigène, appelé également molécule circulante dans le cadre de la présente invention. Il y a 5 types d’anticorps, les IgG, IgM, IgD, IgA, IgE. La chaîne légère inclut en général 2 domaines, un domaine variable (VL) et un domaine constant (CL). La chaîne lourde inclut un domaine variable (VH) et 3 domaines constant (CH1 , CH2, et CH3). Les régions variables de la chaîne lourde et de la chaîne légère déterminent la spécificité de reconnaissance de l’antigène.
[0062] Les régions VH et VL comprennent en outre des régions hypervariable, les régions CDRs désignés respectivement H-CDR1 , H-CDR2 et H-CDR3 pour la région VH, et L-CDR1 , L-CDR2, et L-CDR3 pour la région VL. Un anticorps peut être caractérisé par la séquence polypeptidique de ses 6 CDRs ou des régions VH et VL. [0063] Au sens de l’invention, un anticorps est spécifique d’une molécule circulante, s’il peut lier un épitope de cette molécule circulante. Par exemple, il est capable de lier un épitope d’une molécule circulante avec un KD de 100 nM ou moins, 10 nM ou moins, 1 nM ou moins, 100 pM ou moins, ou 10 pM ou moins.
[0064] La constante d’affinité d’un anticorps (ou KD) peut être mesurée in vitro à l’aide de méthodes bien connues de l’homme du métier, en particulier les méthodes de résonance plasmonique de surface (SPR) type Biacore® (voir par exemple, Rich RL, Day YS, Morton TA, Myszka DG. High-resolution and highthroughput protocols for measuring drug/human sérum albumin interactions using BIACORE®. Anal Biochem. 2001 Sep 15;296(2): 197-207).
[0065] Le terme « anticorps » inclut en particulier les anticorps monoclonaux, c’est- à-dire une préparation d’anticorps à la composition unique, qui présente en particulier une spécificité et affinité unique pour un épitope particulier.
[0066] Le terme « anticorps » inclut également des anticorps non-naturels modifiés, par exemple par mutation, humanisation, ou délétion de régions non-essentielles à la liaison à son antigène, et les protéines de fusion comprenant des fragments d’anticorps liant l’antigène. Enfin, le terme « anticorps » comprend les anticorps modifiés chimiquement, en particulier, afin d’augmenter leurs poids moléculaires, par exemple par pégylation.
[0067] On entend par « ligand protéique artificiel » (« scaffold protein » ou « engineered protein » en anglais) un composé ou des fragments de protéines sélectionné(s) pour leur affinité envers des molécules circulantes spécifiques. Ils sont généralement plus légers que les anticorps, souvent plus faciles à produire également et stables chimiquement. Avantageusement, les ligands protéiques artificiels sont de moins de 50 kDa, de préférence moins de 30 kDa, et plus préférentiellement entre 10 et 20 kDa. De tels ligands présentent une bonne surface spécifique. Ces ligands protéiques artificiels peuvent être choisis parmi : ABD, Adhiron, Adnectin, Affibody, Aff i lin, Affimer, Affitin, Alphabody, Anticalin, Armadillo repeat proteins, Atrimer/tetranectin, Avimer/Maxibody, Centyrin, DARPinl .
[0068] On entend par « prévention et/ou traitement », une méthode visant à réduire, bloquer l’avancée, empêcher ou éliminer un ou plusieurs symptômes chez un individu souffrant d’une pathologie ou maladie provoquant ce ou ces symptômes ou susceptibles de les provoquer. Par exemple, dans le cas d’une maladie inflammatoires, le traitement peut consister à réduire, diminuer, bloquer la progression ou empêcher une réaction inflammatoire excessive.
[0069] Un premier aspect de l’invention concerne un système de dialyse susceptible d’être connecté à un dispositif de circulation sanguine extracorporel, ledit système comprenant :
- une membrane de dialyse poreuse, et
- un réservoir comprenant un fluide de dialyse, caractérisé en ce que le fluide de dialyse comprend un additif choisi parmi les nanoparticules, les polymères et les biomolécules, ledit additif ayant une taille supérieure au seuil de coupure de ladite membrane de dialyse poreuse, et comprend ou est constitué d’au moins un ligand spécifique d’une molécule circulante du sang d’un mammifère.
[0070] Par un choix particulier d’additif et/ou de ligand, le système de dialyse selon l’invention permet d’extraire des molécules circulantes du sang de manière spécifique.
[0071] Selon un mode de réalisation particulier, le sang d’un mammifère est un sang humain.
[0072] Selon un mode de réalisation particulier, l’additif est dilué dans le fluide de dialyse. En d’autres termes, l’additif n’est pas immobilisé sur un support solide fixe. L’additif reste dans le compartiment de dialyse en raison de sa taille qui est supérieure au seuil de coupure de la membrane de dialyse.
[0073] Les systèmes de dialyse sont des dispositifs connus de l’homme du métier et comprennent une membrane de dialyse poreuse ainsi qu’un réservoir comprenant un fluide de dialyse. Le réservoir peut être un réservoir externe nécessitant généralement un dispositif additionnel pour faire circuler le fluide de dialyse. Ce réservoir peut directement être inclus dans la cartouche de dialyse, la cartouche constituant alors son propre réservoir.
[0074] Le système de dialyse selon l’invention est susceptible d’être connecté à un dispositif de circulation sanguine extracorporel. De tels dispositifs réservoir de fluide de dialyse sont par exemple décrits dans l’ouvrage : Epuration extrarénale en réanimation (Didier Journois, Frédéruqe Schorgen, 2003, Masson) ou par exemple développés ou commercialisés par les sociétés Baxter, Fresenius, Dialife, Asahi Kasei, Debiotech, Medtronic, Nipro, Torray, Braun.
[0075] Selon un autre mode de réalisation particulier, la membrane poreuse du système de dialyse est avantageusement une membrane semi-perméable.
[0076] Selon un autre mode de réalisation particulier, la membrane poreuse présente une surface d’échange d’au moins 0,1 m2. Avantageusement, la membrane poreuse présente une surface d’échange comprise de 0,1 à 4 m2, de préférence de 0,1 à 3 m2 et de préférence encore de 0,5 à 2,5 m2.
[0077] Dans le système de dialyse selon l’invention, le fluide de dialyse comprend un additif choisi parmi les nanoparticules, les polymères et les biomolécules, ledit additif ayant une taille supérieure au seuil de coupure de ladite membrane de dialyse poreuse, et comprend ou est constitué d’au moins un ligand spécifique d’une molécule circulante du sang d’un mammifère.
[0078] Par « seuil de coupure », on entend la masse molaire critique pour laquelle au moins 90% des solutés sont retenus par la membrane pendant un traitement conventionnel. Ainsi, dans un mode de réalisation préféré, l’additif présente une taille critique ne lui permettant pas de traverser la membrane de dialyse. Par conséquent, l’additif ou une proportion au moins supérieure à 90% de cet additif reste au sein du fluide de dialyse d’un seul côté de la membrane de dialyse. Et de préférence, le seuil de coupure est choisi pour que l’additif soit retenu à plus 92%, 94%, 96%, 98% 99%, voir même plus de 99.9% dans le fluide de dialyse.
[0079] Selon un mode de réalisation particulier, l’additif présente une taille supérieure à 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 ou 100 kDa. De préférence, l’additif présente une taille supérieure à 100 kDa et inférieure à 3000 kDa, de préférence encore supérieure à 100 kDa et inférieure à 2000 kDa, et tout préférentiellement supérieure à 100 kDa et inférieure à 1200 kDa.
[0080] Dans un mode de réalisation, qui peut être combiné au mode précédent, la membrane de dialyse présente un seuil de coupure inférieur ou égal à 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 ou 100 kDa. De préférence, le seuil de coupure est compris entre 5 et 100 kDa, de préférence encore de 5 à 50 kDa, plus préférentiellement de 10 à 30 kDa, et tout particulièrement de 10 à 20 kDa.
[0081] Selon un mode de réalisation particulier, la différence entre la taille de l’additif la taille du seuil de coupure est d’au moins 50 kDa et de préférence supérieure à 100 kDa.
[0082] La taille de l’additif peut aussi être défini par son diamètre moyen, en particulier s’agissant de structures sensiblement sphériques ou globulaires, par exemple des nanoparticules. Le terme « diamètre moyen » s’entend alors de la moyenne harmonique des diamètres de l’additif, notamment des nanoparticules, du polymère ou de la biomolécule comprenant ou étant constitué d’un ligand spécifique d’une molécule circulante du sang.
[0083] La distribution des tailles de nanoparticules ou polymère peut par exemple être mesurée à l’aide d’un granulomètre commercial, tel qu’un granulomètre Malvern Zêta Sizer Nano-S basé sur la PCS (acronyme anglais pour « Photon Corrélation Spectroscopy ») qui se caractérise par un diamètre hydrodynamique moyen. Une méthode de mesure de ce paramètre est également décrite dans la norme ISO 13321 :1996.
[0084] Selon une première variante de l’invention, l’additif comprend un ou plusieurs ligands spécifiques d’une molécule circulante du sang. Selon cette variante, le ou les ligands sont liés ou greffés directement ou indirectement par liaison covalente sur son vecteur, par exemple une nanoparticule ou un polymère, typiquement un vecteur dont la taille est supérieure au seuil de coupure de la membrane de dialyse. Le vecteur peut permettre avantageusement, notamment, d’augmenter la taille du ou des ligands afin d’empêcher leur passage au travers de la membrane de dialyse. Plusieurs ligands identiques peuvent être greffés de manière covalente sur un même vecteur (polymère ou nanoparticules). Alternativement, des ligands différents, et en particulier liant spécifiquement différentes molécules peuvent être greffés de manière covalente sur un même vecteur. [0085] La liaison indirecte ou le greffage indirect peuvent être réalisés par un linker ou espaceur moléculaire entre l’additif et le ligand, ledit linker ou ligand étant lié ou greffé de façon covalente au vecteur et au ligand.
[0086] Selon une deuxième variante de l’invention, l’additif est constitué du ligand spécifique d’une molécule circulante du sang. Cela signifie que l’additif est le ligand en tant que tel.
[0087] Le choix de la première ou de la deuxième variante selon l’invention dépend notamment de la taille du ligand spécifique. En effet, certains ligands spécifiques des molécules circulantes du sang présentent intrinsèquement une taille inférieure au seuil de coupure de la membrane de dialyse et doivent par conséquent être liés directement ou indirectement à un vecteur afin de rester dans le fluide de dialyse et de ne pas passer au travers de la membrane de dialyse.
[0088] A l’inverse, dans le cas où le ligand présente intrinsèquement une taille supérieure au seuil de coupure de la membrane, il peut ne pas être lié à une nanoparticule ou un polymère, et dans ce cas il est considéré comme l’additif en tant que tel.
[0089] Ainsi, en fonction des molécules circulantes à extraire du sang avec le système de dialyse selon l’invention, l’homme du métier est en mesure de déterminer par rapport au seuil de coupure de la membrane de dialyse si l’additif mis en œuvre comprend un vecteur ou est constitué essentiellement dudit ligand spécifique desdites molécules circulantes.
[0090] Selon un mode de réalisation préféré, l’additif est en solution ou en suspension dans un fluide aqueux, constituant ainsi une solution pour fluide de dialyse. Selon ce mode de réalisation, la solution pour fluide de dialyse contient plus de 0,01 % massique d’additif, notamment plus 0,1 %, 0,2%, 0,3%, 0,4%, 0,5%, et de préférence plus de 0,5% massique d’additif. Avantageusement, la solution pour fluide de dialyse comprend de 0,1 % à 5% massique d’additif, de préférence de 0,1 à 3%, de préférence encore de 0,1 à 1 %, et tout particulièrement de 0,1 à 0,5% massique d’additif.
[0091] Selon un mode de réalisation préféré, le système de dialyse selon l’invention comprend un réservoir de dialyse d’une capacité comprise de 0,5 à 10 litres, de préférence de 1 à 7 litres et de préférence encore, de 1 à 5 litres. De préférence, dans ce mode de réalisation, le fluide de dialyse est mis en recirculation au sein dudit système de dialyse.
[0092] Description des ligands selon l’invention :
[0093] Les ligands adaptés selon l’invention sont tels que décrits ci-dessous, seuls ou en mélanges, et peuvent avantageusement être en solution.
[0094] Selon une première variante de réalisation, au moins un ligand est spécifique d’une molécule circulante du sang impliquée dans les mécanismes de la réponse immunitaire et/ou d’une molécule activatrice de la réponse immunitaire.
[0095] Selon un mode de réalisation particulier de cette première variante, le ligand est spécifique d’une cytokine pro-inflammatoire ou d’une chimiokine. Des exemples non limitatifs de cytokines pro-inflammatoires sont notamment IFN-a, IFN-g, IL-1 b, IL-6, IL-12, IL-18, IL-33, TNF-a, et TGF . Des exemples non limitatifs de chimiokines sont notamment chemokine ligand 2 (CCL2), chemokine ligand 3 (CCL3), chemokine ligand 5 (CCL5), interleukine-8 (CXCL8), chemokine ligand 9 (CXCL9) et chemokine ligand 10 (CXCL10).
[0096] Selon un mode de réalisation particulier, le ligand ou mélange de ligand est spécifique d’IL-6, IFN-g, TNF- a, CCL2, CCL5, CXCL8, et/ou CXCL10.
[0097] Selon un autre mode de réalisation particulier, le ligand ou mélange de ligand est spécifique d’une cytokine pro-inflammatoire choisie parmi IFN-a, IFN-y, IL-12, IL-18, IL-33, et TGF , et/ou d’une chimiokine choisie parmi CCL2, CCL5, CXCL8, et CXCL10.
[0098] Selon un autre mode de réalisation particulier de cette première variante, le ligand spécifique d’une molécule circulante du sang est un anticorps, en particulier un anticorps monoclonal recombinant, un mélange d’anticorps, un fragment d’anticorps liant l’antigène, ou une protéine de fusion comprenant un fragment d’anticorps. Typiquement, il s’agit d’anticorps ou protéines de fusion dirigés spécifiquement contre une cytokine pro-inflammatoire ou une chimiokine, par exemple telle que citée plus haut et, de préférence contre l’interleukine-6, TNF-a, IFN-g, CCL2, IL-I b. De préférence, l’anticorps ou mélange d’anticorps est dirigé contre une cytokine pro-inflammatoire choisie parmi IFN-a, IFN-g, IL-12, IL-18, IL- 33, et TGF , et/ou une chimiokine choisie parmi CCL2, CCL5, CXCL8, et CXCL10.
[0099] Selon un autre mode de réalisation particulier, le ligand est choisi parmi les médicaments dirigés contre une cytokine pro-inflammatoire ou une chimiokine, de préférence parmi les médicaments dirigés contre l’interleukine-6, TNF-a, IFN-y, CCL2, IL-Ib, et leurs mélanges, de préférence encore, contre IFN-g et/ou CCL2. Dans un mode plus préféré, ces médicaments sont des médicaments connus de l’homme du métier, en particulier pour une utilisation in vivo, par exemple par injection sous-cutanée ou intraveineuse. De manière préférée, le ligand est choisi parmi les médicaments dirigés contre l’interleukine-6, IFN-g et le TNF-a, et de préférence encore, parmi les médicaments dirigés contre IFN-y.
[0100] Des exemples de médicaments dirigés contre l’interleukine-6 sont notamment le Sirukumab, Siltuximab et le Olokizumab.
[0101] Des exemples de médicaments dirigés contre le TNF-alfa sont notamment l’Etanercept, l’Infliximab, l’Adalimumab, le Golimumab, et le Certolizumab.
[0102] Un exemple de médicament dirigé contre l’interféron gamma est notamment l’Emapalumab commercialisé sous le nom de Gamifant.
[0103] Un exemple de médicament dirigé contre le CCL2 est notamment le NOX- 36. [0104] Un exemple de médicament dirigé contre l’interleukine-1 b est notamment le Canakinumab.
[0105] Selon un autre mode de réalisation particulier, le ligand est choisi parmi l’Emapalumab et le NOX-36.
[0106] Selon une seconde variante de réalisation qui peut le cas échéant être combinée avec la première variante, un ligand est spécifique des cations métalliques circulants dans le sang, par exemple les cations métalliques impliqués dans le stress oxydatif.
[0107] Selon un mode de réalisation particulier de cette variante, les cations métalliques sont de préférence des oligo-métaux choisis parmi les cations des métaux cuivre (Cu), fer (Fe), zinc (Zn), manganèse (Mn), magnésium (Mg), cobalt (Co) et calcium (Ca), et tout préférentiellement Cu, Fe et Zn.
[0108] Selon ce mode de réalisation, le ligand peut être une molécule complexant les cations métalliques.
[0109] Ainsi, le ligand peut être choisi parmi les molécules complexantes suivantes DOTA (acide 1 ,4,7,10-tétraazacyclododécane-N,N’,N”,N”’- tétraacétique), DTPA (acide diéthylène triamine penta-acétique), EDTA (acide 2,2',2",2"'-(ethane-1,2-diyldinitrilo)tétraacétique), TTHA (acide 3,6,9,12- tétrakis(carboxyméthyl)-3,6,9,12-tétraazatétradécane-1 ,14-dioïque), EGTA (acide éthylène glycol-bis(2-aminoéthyléther)-N,N,N',N'-tétraacetique), BAPTA (acide 1,2- bis(o-aminophénoxy)éthane-N,N,N',N'-tétraacetique), NOTA (acide 1,4,7- triazacyclononane-1 ,4,7-triacétique), DOTAGA ((acide2-(4,7,10- tris(carboxymethyl)-1 ,4,7,10-tétraazacyclododecan-1 -yl)pentanedioic), DFO
(déféroxamine), les dérivés amides comme par exemple le DOTAM (1,4,7,10- tetrakis(carbamoylmthyl)-1 ,4,7,10 tetraazacyclododecane) ou le NOTAM (1,4,7- tetrakis(carbamoylmethyl)-1 ,4,7-triazacyclononane), ainsi que les dérivés mixtes acides carboxiliques/amides, les dérivés phosphoniques comme par exemple le DOTP (1 ,4,7,10- tetraazacyclododecanel ,4,7,10-tetrakis(methylene phosphonate)) ou le NOTP (1,4,7-tetrakis(methylene phosphonate )-1 ,4,7-triazacyclononane), les dérivés du cyclame comme TETA (1 ,4,8,11-tetraazacyclotetradecane-N,N',N",N"'- tetraacetic acid), TETAM (1 ,4,8,11-tetraazacyclotetradecane-N,N',N",N"'- tetrakis(carbamoylmethyl)), TETP (1 ,4,8,11-tetraazacyclotetradecane-N,N',N",N"'- tetrakis(methylene phosphonate)), les sidérophores ou molécules dérivées de sidérophores, leurs dérivés et/ou leurs mélanges. De préférence, le ligand est un ligand cyclique tels que le DOTA ou un dérivé du DOTA, comme par exemple le DOTAGA.
[0110] Pour une bonne spécificité avec le fer, le ligand peut avantageusement être choisi parmi les dérivés de sidérophores, en particulier la déféroxamine (DFO).
[0111] D’une manière avantageuse, la constante de complexation log(KC1) de la molécule complexante pour au moins un cation métallique est supérieure ou égale à 10, de préférence, supérieure ou égale à 15. [0112] Selon un mode de réalisation particulier, la réaction de complexation peut être une transmétallation, c’est-à-dire un échange de deux cations métalliques. Dans un tel cas, le ligand peut être pré-complexé avec un premier cation métallique qui sera échangé par la suite avec le cation métallique circulant à extraire du sang. Selon ce mode de réalisation, lorsque le ligand est pré-complexé avec un premier cation métallique la constante de complexation log(KCI ’) pour le premier cation métallique est inférieure à la constante de complexation log(KC1 ) du cation métallique circulant à extraire. Une pré-complexation avec Zn(ll) ou avec un cation alcalino-terreux, par exemple Ca(ll) ou Mg(ll), est particulièrement intéressante, et permet d’apporter directement un complément en oligoéléments qui pourraient être critiques dans le cadre de l’évolution du patient.
[0113] Avantageusement, le système de dialyse permet d’extraire les cations métalliques du sang d’un mammifère lorsque la teneur desdits cations métalliques est inférieure à 1 ppm, préférentiellement inférieure à 0,1 ppm, plus préférentiellement inférieure à 0,01 ppm.
[0114] Avantageusement, le système de dialyse permet d’extraire des cytokines du sang de mammifère lorsque la teneur desdites cytokines est inférieure à 1 ppb, préférentiellement inférieure à 0,1 ppb, et plus préférentiellement encore, inférieure à 0,01 ppb.
[0115] Selon une troisième variante de réalisation, l’additif comprend un mélange d’un ou plusieurs ligands spécifiques de molécules circulantes du sang impliquée dans les mécanismes de la réponse immunitaire et/ou activatrice de la réponse immunitaire telle que définie précédemment (par exemple un ou plusieurs anticorps dirigés contre l’interleukine-6, TNF-a, IFN-g, CCL2, et/ou IL-I b) et d’un ligand spécifique des cations métalliques circulants dans le sang tel que défini précédemment.
[0116] Selon un mode de réalisation particulier de cette variante, l’additif comprend un ou plusieurs ligands spécifiques de cytokines pro-inflammatoires ou d’une chimiokine, comme par exemple un ou plusieurs médicaments listés plus haut, et une ou plusieurs molécules complexant des cations métalliques ou oligo-métaux, telles que définies précédemment. De préférence, l’additif comprend un ou plusieurs ligands spécifiques tels qu’un anticorps ou mélange d’anticorps dirigé contre une cytokine pro-inflammatoire choisie parmi IFN-a, IFN-g, IL-12, IL-18, IL-33, etTGF , et/ou une chimiokine choisie parmi CCL2, CCL5, CXCL8, et CXCL10, et une ou plusieurs molécules complexant des cations métalliques ou oligo-métaux telles que le DOTA ou un dérivé du DOTA, comme par exemple le DOTAGA. [0117] Avantageusement, le ligand peut être présent dans le fluide de dialyse selon une proportion comprise entre 1 pico-molaire et 1 nano-molaire et/ou entre 1 pg/l et 1 mg/l .
[0118] Description des additifs selon l’invention :
[0119] Selon une première variante de réalisation, l’additif est constitué essentiellement d’un ligand spécifique tel que défini précédemment et présente une taille supérieure au seuil de coupure de la membrane de dialyse.
[0120] Selon un mode de réalisation particulier, l’additif présente une taille supérieure à 50 kDa par rapport au seuil de coupure de la membrane, et plus préférentiellement supérieure à 100 kDa par rapport au seuil de coupure de la membrane.
[0121] Selon une deuxième variante de réalisation, l’additif comprend les nanoparticules à titre de vecteur.
[0122] Selon cette variante de réalisation, l’additif comprend au moins un ligand lié ou greffé de manière covalente sur la nanoparticule, ledit ligand pouvant être tel que défini précédemment.
[0123] Le ligand peut avantageusement être greffé sur les nanoparticules selon une proportion massique comprise entre 1 et 90%, de préférence entre 10 et 80%, et plus préférentiellement entre 20 et 60%.
[0124] Les nanoparticules préférentiellement utilisées selon ce mode de réalisation, peuvent être à base de silice ou de polysiloxane, de préférence à base de polysiloxane.
[0125] Le terme « nanoparticules à base de silice ou de polysiloxane », s’entend des nanoparticules caractérisées par un pourcentage massique en silice ou en polysiloxane d’au moins 8%. [0126] Selon ce mode de réalisation, les nanoparticules peuvent présenter un diamètre moyen compris entre 5 et 50 nm.
[0127] Selon ce mode de réalisation, les nanoparticules peuvent présenter une taille moyenne supérieure à 20 kDa et inférieure à 1200 kDa.
[0128] Selon une troisième variante de réalisation, l’additif comprend un polymère à titre de vecteur sur lequel sont greffés, de manière covalente un ou plusieurs ligands (ci-après additif à base de polymère).
[0129] Selon cette variante de réalisation, l’additif à base de polymère comprend au moins un ligand lié ou greffé de manière covalente, ledit ligand pouvant être tel que défini précédemment.
[0130] Le terme « polymère » s’entend de toute macromolécule formée de l’enchaînement covalent d’un très grand nombre d’unité de répétition qui dérivent d’un ou de plusieurs monomères.
[0131] Selon un mode de réalisation préféré, le polymère est biocompatible.
[0132] Les polymères préférentiellement utilisés selon cette variante de réalisation sont par exemple choisis parmi les polysaccharides, les polyacrylamides, les polyamines, les polyéthylèneglycols, les polyvinylalcools, les polycarboxyliques, et leurs mélanges. De préférence, le polymère est un polysaccharide, et de préférence encore, le chitosane.
[0133] Avantageusement, l’additif à base de polymère présente un diamètre hydrodynamique compris de 1 nm à 1 pm et/ou de 100 kDa à 2000 kDa.
[0134] Le nombre de ligand lié ou greffé sur le polymère varie en fonction de la taille dudit ligand. Par exemple, si le ligand présente une taille inférieure à 10 kDa, il peut avantageusement être greffé sur le polymère selon une proportion en nombre comprise entre 10 et 5000, de préférence entre 50 et 2500, et de préférence encore entre 100 et 1000 par polymère.
[0135] Par exemple également, si le ligand présente une taille comprise de 10 à 100 kDa, il peut avantageusement être greffé sur le polymère selon une proportion en nombre comprise entre 0,1 et 100, de préférence entre 1 et 50, et de préférence encore entre 1 et 10 par polymère. [0136] Avantageusement encore, l’additif à base de polymère peut être présent dans le fluide de dialyse selon une concentration comprise de 0,1 à 10 g/l.
[0137] Selon une quatrième variante de réalisation, l’additif est une biomolécule, par exemple une protéine, un peptide, ou un polypeptide, un acide nucléique, ou un polysaccharide.
[0138] Au sens de l’invention, le terme « biomolécule » fait de préférence référence à une molécule biologique naturelle ou ses dérivés, et fragments comprenant une région liant spécifiquement une molécule circulante du sang. En particulier, une biomolécule est une immunoglobuline, une protéine de fusion, une protéine de structure, par exemple une protéine recombinante et leurs versions modifiées. Il peut s’agir par exemple de peptide, polypeptides ou protéines recombinantes. Les biomolécules peuvent être modifiées, en particulier pour augmenter leur masse moléculaire. Les technologies pour augmenter la masse moléculaire d’un peptide, polypeptide ou protéines recombinantes sont bien connues de l’homme du métier et incluent en particulier, la pégylation, l’hésylation ou d’autres technologies similaires.
[0139] Selon un mode de réalisation préférée, la biomolécule est essentiellement constituée d’un ligand spécifique d’une molécule circulante du sang tel que défini précédemment.
[0140] Selon une cinquième variante de réalisation, le fluide de dialyse comprend un mélange d’additifs tels que définis aux variantes précédentes.
[0141] Modes de réalisations préférés de l’additif.
[0142] Selon un mode de réalisation préféré, l’additif comprend un polymère de chitosane sur lequel est greffé en tant que ligand une molécule complexant les cations métalliques. De préférence, la molécule complexante est alors le DOTAGA et/ou le DFO et/ou un de leurs dérivés.
[0143] Selon un autre mode de réalisation préféré, le fluide de dialyse du système selon l’invention comprend des nanoparticules de polysiloxane sur lesquelles sont greffés en tant que ligand une molécule complexant les cations métalliques. De préférence, la molécule complexante est le DOTAGA. [0144] Selon un mode de réalisation particulier, le fluide de dialyse comprend un mélange d’additifs. Selon ce mode de réalisation, au moins additif est un ligand spécifique tel qu’un anticorps ou mélange d’anticorps dirigé contre une cytokine pro inflammatoire choisie parmi IFN-a, IFN-g, IL-12, IL-18, IL-33, et TGF , et/ou une chimiokine choisie parmi CCL2, CCL5, CXCL8, et CXCL10, et au moins un additif est une molécule complexant les cations métalliques ou les oligo-métaux, de préférence le DOTA ou un dérivé du DOTA, notamment le DOTAGA, ladite molécule étant greffée sur un polymère ou une nanoparticule tels que définis précédemment.
[0145] Selon un autre mode de réalisation particulier, le fluide de dialyse du système selon l’invention comprend plusieurs additifs choisis parmi :
- les polysaccharides ayant une masse comprise de 100 kDa à 1200 kDa, par exemple selon une concentration comprise de 0,1 à 10 g/l dans le fluide de dialyse, le cas échéant, sur lesquels sont greffées de façon covalente des molécules complexant les cations métalliques, par exemple dans une proportion en nombre comprise entre 50 et 5000, et de préférence entre 100 et 1000 par polysaccharide,
- les ligands spécifiques de molécules circulantes du sang tels que définis précédemment, lesdits ligand présentant une taille supérieure à 100 kDa, de préférence dans une proportion comprise entre 1 pg/l et 1 g/l dans le fluide de dialyse, et/ou
- les polysaccharides sur lesquels sont greffés de façon covalente des ligands spécifiques des molécules circulantes du sang tels que définis précédemment, lesdits ligands présentant une taille comprise entre 10 et 100 kDa, par exemple dans une proportion en nombre comprise entre 0,1 et 100 et de préférence entre 1 et 10 par polysaccharide.
[0146] Un autre objet de l’invention concerne également une solution d’additif pour fluide de dialyse ou un fluide de dialyse comprenant un ou plusieurs additifs tels que définis précédemment comprenant ou étant constitué d’un ligand spécifique d’une molécule circulante tel que défini précédemment.
[0147] En particulier, la solution d’additif pour fluide de dialyse peut être constituée d’une solution mère comprenant une quantité efficace d’additif en vue de son utilisation dans le dispositif de dialyse, après dilution dans le fluide de dialyse. [0148] Le fluide de dialyse comprend une quantité efficace dudit additif, le cas échéant avec d’autres constituants classiques d’un fluide de dialyse.
[0149] Par un choix judicieux d’additif et/ou de ligand, le système de dialyse selon l’invention permet d’extraire des molécules circulantes de sang d’un mammifère, et de manière spécifique, en particulier à des fins thérapeutiques. Aussi, l’invention vise également, lesdites solution d’additif ou fluide de dialyse pour l’ensemble des utilisations du système de dialyse, décrites dans la présente description.
[0150] De nombreuses maladies sont en effet liées à une production ou une surproduction de molécules circulantes dans le sang, par exemple des cytokines pro-inflammatoires ou des chimiokines, dont l’accumulation engendre un déséquilibre pouvant être délétère pour le mammifère s’il perdure trop longtemps.
[0151] Ainsi, le système de dialyse selon l’invention, par l’extraction spécifique de molécules circulantes du sang produites ou sur-produites au cours d’une maladie permet de traiter et/ou prévenir desdites maladies.
[0152] Un des avantages de la présente invention est d’éviter d’administrer des composés actifs directement au patient. Il permet avantageusement de repositionner des composés, médicaments, connus de l’homme du métier pour leur capacité à capter des molécules circulantes dans le sang, par exemple, cytokines inflammatoires, en vue de leur utilisation dans un système de dialyse pour la captation ex vivo (et non plus in vivo) desdites molécules circulantes indésirables, et ce, à des fins thérapeutiques, par exemple pour traiter le SDRA.
[0153] Par conséquent, un autre objet de l’invention concerne l’utilisation du système de dialyse tel que décrit précédemment, pour le traitement d’un patient humain en défaillance aiguë et/ou en réanimation, par captation ex vivo de molécules circulantes dans le sang.
[0154] Comme décrit précédemment, le SDRA est un syndrome associé au COVID-19. De plus, le choc cytokinique est considéré comme l'une des principales causes du SDRA et de la défaillance de plusieurs organes et joue un rôle important dans le processus d'aggravation de la maladie. Enfin, tout comme le MERS et le SRAS, les personnes souffrant de COVID-19 présentent des niveaux élevés de molécules pro-inflammatoires. [0155] Ainsi, un autre objet de l’invention concerne l’utilisation du système de dialyse tel que décrit précédemment dans la prévention et/ou le traitement des maladies choisies parmi le sepsis, le syndrome de détresse respiratoire aiguë (SDRA), le choc cytokinique, le choc septique, les réponses inflammatoires systémiques, et le syndrome d’activation macrophagiques également appelé lympho-histocytose hémophagocytaire (LHH).
[0156] Selon cet objet, le fluide de dialyse du système de dialyse comprend au moins un additif choisi parmi les nanoparticules, les polymères et les biomolécules tel que défini précédemment, ledit additif ayant une taille supérieure au seuil de coupure de ladite membrane de dialyse poreuse, et comprend ou est constitué d’un ligand spécifique d’une molécule circulante du sang impliquée dans les mécanismes de la réponse immunitaire et/ou d’une molécule activatrice de la réponse immunitaire, de préférence le ligand est spécifique d’une cytokine pro-inflammatoire ou d’une chimiokine.
[0157] L’additif et/ou le ligand sont tels que définis précédemment.
[0158] En effet, ces maladies sont associées à une libération importante de molécules pro-inflammatoires, notamment des cytokines, et/ou de chimiokine qui est délétère pour l’organisme. L’extraction de ces molécules par le système de dialyse selon l’invention permet donc de prévenir ou de traiter le mammifère.
[0159] Selon un mode de réalisation particulier, le système de dialyse selon l’invention peut être utilisé dans la prévention et/ou le traitement des maladies choisies parmi le sepsis, le syndrome de détresse respiratoire aiguë (SDRA), le choc de cytokine et les réponses inflammatoires systémiques causé par une infection virale, de préférence une infection au coronavirus, en particulier une infection au COVID-19.
[0160] Comme mentionné précédemment, le stress oxydatif est une situation néfaste pour l'organisme qui provoque des dommages biologiques. Il se produit lorsque la quantité de molécules pro-oxydantes est supérieure à celle des anti oxydants. Les molécules pro-oxydantes sont principalement constituées d'espèces réactives de l'oxygène et d'espèces réactives de l'azote. Dans les conditions de sepsis, une surproduction de ROS et de RNS est observée à la fois dans la circulation sanguine et dans les organes endommagés.
[0161] Ainsi, un autre objet de l’invention concerne l’utilisation du système de dialyse tel que décrit précédemment dans la prévention et/ou le traitement du stress oxydatif.
[0162] Selon cet objet, le fluide de dialyse du dispositif de dialyse comprend au moins un additif choisi parmi les additifs à base de nanoparticules, polymères ou biomolécules tel que défini précédemment, ledit additif ayant une taille supérieure au seuil de coupure de ladite membrane de dialyse poreuse, et comprend ou est constitué comprend un additif comprenant ou constitué d’un ligand spécifique des molécules circulantes impliquées dans le stress oxydatif.
[0163] L’additif et/ou le ligand sont tels que définis précédemment.
[0164] Selon un mode de réalisation particulier, le fluide de dialyse du dispositif de dialyse comprend un additif comprenant ou constitué d’un ligand spécifique des cations métalliques, de préférence encore des oligo-métaux choisis parmi les cations des métaux cuivre (Cu), fer (Fe), zinc (Zn), manganèse (Mn), cobalt (Co), magnésium (Mg), et calcium (Ca), et tout préférentiellement Cu, Fe et Zn.
[0165] Selon ce mode de réalisation, le ligand peut être une molécule complexant les cations métalliques.
[0166] Un autre objet de l’invention concerne l’utilisation du système de dialyse tel que décrit précédemment pour la réduction de la croissance ou prolifération d’un pathogène, par exemple la réduction de la charge bactérienne, chez un mammifère.
[0167] Selon cet objet, le fluide de dialyse du système de dialyse comprend au moins un additif choisi parmi les additifs à base de nanoparticules, polymères et biomolécules tel que défini précédemment, ledit additif ayant une taille supérieure au seuil de coupure de ladite membrane de dialyse poreuse, et comprend ou est constitué d’au moins un ligand est choisi parmi les molécules complexant les cations métalliques Cu, Fe, Zn, Mn, Mg, et Ca.
[0168] Un autre objet de l’invention concerne une méthode de traitement d’une maladie choisie parmi le sepsis, le syndrome de détresse respiratoire aiguë (SDRA), le choc cytokinique, le choc septique, le syndrome d’activation macrophagiques (SAM) ou lympho-histocytose hémophagocytaire (LHH), et les réponses inflammatoires systémiques chez un patient en ayant besoin, ladite méthode comprenant la mise en œuvre d’un système de dialyse tel que défini précédemment dans lequel le fluide de dialyse comprend au moins un additif choisi parmi les nanoparticules, les polymères et les biomolécules, ledit additif ayant une taille supérieure au seuil de coupure de ladite membrane de dialyse poreuse, et comprend ou est constitué d’au moins un ligand spécifique d’une molécule circulante du sang impliquée dans les mécanismes de la réponse immunitaire et/ou d’une molécule activatrice de la réponse immunitaire, de préférence le ligand est spécifique d’une cytokine pro-inflammatoire ou d’une chimiokine.
[0169] Dans un mode de réalisation, la méthode de traitement comprend en particulier, une étape de pose du système de dialyse chez un sujet en ayant besoin à l’aide d’un cathéter sur une veine dudit sujet, une étape de dialyse par circulation extracorporelle du sang dudit sujet, avec un volume de fluide de dialyse compris entre 0,1 et 10 litres et pendant un temps suffisant pour permettre l’extraction des molécules circulantes impliquée dans les mécanismes de la réponse immunitaire et/ou d’une molécule activatrice de la réponse immunitaire.
[0170] Selon un mode de réalisation particulier, le fluide de dialyse est mis en circulation à une vitesse comprise de 10 à 300 ml/min, en simple courant ou en contre-courant.
[0171] Selon un mode de réalisation particulier, le débit de circulation est compris de 40 à 100 ml/min.
[0172] Selon un mode de réalisation préféré, le fluide de dialyse est mis en recirculation dans le système de dialyse. Cette recirculation permet d’optimiser l’extraction des molécules circulantes du sang pour une quantité donnée d’additif présent dans le fluide de dialyse. De cette manière, le volume final de fluide de dialyse consommé est réduit, tout comme les quantités d’additif à utiliser.
[0173] Selon un mode de réalisation particulier, le système de dialyse est mis en œuvre pendant une durée comprise de 2 à 200h, de préférence de 4 à 48h. [0174] Cette méthode de traitement est particulièrement adaptée pour traiter les sujets atteints d’infection virale, en particulier une infection virale causé par un coronavirus tel que le COVID-19, mais également pour les sujets en défaillance aiguë et/ou en réanimation.
[0175] L’additif et/ou le ligand sont tels que définis précédemment.
[0176] De préférence, le ligand est spécifique d’une molécule pro-inflammatoire, et de préférence encore, d’une cytokine pro-inflammatoire, comme par exemple l’interleukine-6, l’interféron-you le TNF-a. De préférence encore, le ligand spécifique est un anticorps ou mélange d’anticorps dirigé contre une cytokine pro inflammatoire choisie parmi IFN-a, IFN-g, IL-12, IL-18, IL-33, et TGF , et/ou une chimiokine choisie parmi CCL2, CCL5, CXCL8, et CXCL10.
[0177] Un autre objet de l’invention concerne une méthode pour réduire le stress oxydatif chez un patient en ayant besoin, ladite méthode comprenant la mise en œuvre d’un système de dialyse tel que défini précédemment dans lequel le fluide de dialyse comprend au moins un additif choisi parmi les nanoparticules, les polymères et les biomolécules, ledit additif ayant une taille supérieure au seuil de coupure de ladite membrane de dialyse poreuse, et comprend ou est constitué d’au moins un ligand spécifique des cations métalliques circulants dans le sang.
[0178] L’additif et/ou le ligand sont tels que définis précédemment.
[0179] De préférence, le ligand est choisi parmi les molécules complexant les oligo-métaux choisis parmi les cations des métaux cuivre (Cu), fer (Fe), zinc (Zn), cobalt (Co), manganèse (Mn), magnésium (Mg), et calcium (Ca), et tout préférentiellement Cu, Fe et Zn.
[0180] Dans un mode de réalisation, la méthode de traitement comprend en particulier, une étape de pose du système de dialyse chez un sujet en ayant besoin à l’aide d’un cathéter sur une veine dudit sujet, une étape de dialyse par circulation extracorporelle du sang dudit sujet, avec un volume de fluide de dialyse compris entre 1 et 7 litres et pendant un temps suffisant pour permettre l’extraction des cations métalliques circulants dans le sang. [0181] Selon un mode de réalisation particulier, le fluide de dialyse est mis en circulation à une vitesse comprise de 10 à 300 ml/min, en simple courant ou en contre-courant.
[0182] Selon un mode de réalisation particulier, le débit de circulation est compris de 40 à 100 ml/min.
[0183] Selon un mode de réalisation préféré, le fluide de dialyse est mis en recirculation dans le système de dialyse.
[0184] Selon un mode de réalisation particulier, le système de dialyse est mis en œuvre pendant une durée comprise de 2 à 20h, de préférence de 2 à 15h.
[0185] Cette méthode de traitement est avantageusement adaptée pour traiter les sujets atteints d’infection virale, en particulier une infection virale causé par un coronavirus tel que le COVID-19, mais également pour les sujets en défaillance aiguë et/ou en réanimation.
[0186] Un autre objet de l’invention concerne également une méthode pour réduire, limiter ou stopper la croissance d’un pathogène chez un patient en ayant besoin, ladite méthode comprenant la mise en œuvre d’un système de dialyse tel que défini précédemment dans lequel le fluide de dialyse comprend au moins un additif choisi parmi les nanoparticules, les polymères et les biomolécules, ledit additif ayant une taille supérieure au seuil de coupure de ladite membrane de dialyse poreuse, et comprend ou est constitué d’au moins un ligand est choisi parmi les molécules complexant les cations métalliques Cu, Fe, Zn, Mn, Mg, et Ca et plus particulièrement les molécules complexant les cations Fe(lll).
[0187] Dans un mode de réalisation, le procédé de traitement comprend en particulier, une étape de pose du système de dialyse chez un sujet en ayant besoin à l’aide d’un cathéter sur une veine dudit sujet, une étape de dialyse par circulation extracorporelle du sang dudit sujet, avec un volume de fluide de dialyse compris entre 0,5 et 10 litres et pendant un temps suffisant pour permettre l’extraction des cations métalliques de Cu, Fe, Zn, Mn, Mg, et Ca circulants dans le sang.
[0188] Selon un mode de réalisation particulier, le fluide de dialyse est mis en circulation à une vitesse comprise de 10 à 300 ml/min, en simple courant ou en contre-courant. [0189] Selon un mode de réalisation particulier, le débit de circulation est compris de 40 à 100 ml/min.
[0190] Selon un mode de réalisation préféré, le fluide de dialyse est mis en recirculation dans le système de dialyse.
[0191] Selon un mode de réalisation particulier, le système de dialyse est mis en œuvre pendant une durée comprise de 4 à 100h, de préférence de 4à 48h.
[0192] La présente invention peut également être définie selon les différents modes de réalisations décrit ci-après.
[0193] Mode de réalisation 1 : Système de dialyse susceptible d’être connecté à un dispositif de circulation sanguine extracorporel comprenant :
(a) une membrane de dialyse poreuse, et
(b) un réservoir comprenant un fluide de dialyse, caractérisé en ce que le fluide de dialyse comprend au moins un additif choisi parmi les nanoparticules, les polymères et les biomolécules, ledit additif ayant une taille supérieure au seuil de coupure de ladite membrane de dialyse poreuse, et comprend ou est constitué d’au moins un ligand spécifique d’une molécule circulante du sang d’un mammifère.
[0194] Système de dialyse selon le mode de réalisation 1 , caractérisé en ce que ledit fluide de dialyse comprend au moins un additif comprenant ou constitué d’un ligand spécifique des molécules circulantes impliquées dans les mécanismes de la réponse immunitaire, de préférence les endotoxines, et/ou les molécules activatrices de la réponse immunitaire, et/ou les cytokines pro-inflammatoires, de préférence IL6, IFN-g et TNF-a.
[0195] Système de dialyse selon le mode de réalisation 1 ou 2, caractérisé en ce qu’au moins un desdits ligands est un anticorps, en particulier un anticorps monoclonal recombinant, un mélange d’anticorps, un fragment d’anticorps liant l’antigène, une protéine de structure ou une protéine de fusion, ou encore des nanoparticules.
[0196] Système de dialyse selon l’un quelconque des modes de réalisations 1 à 3, caractérisé en ce qu’au moins un desdits ligands est choisi parmi les médicaments dirigés contre l’interleukine-6 (Sirukumab, Olokizumab), l’interferon y (Emapalumab), le TNF-alfa (Etanercept, Infliximab, Adalimumab, Golimumab, Certolizumab), le CCL2 (NOX-E36), l’interleukine-l b (Canakinumab), et leurs mélanges.
[0197] Système de dialyse selon quelconque des modes de réalisations 1 à 4, caractérisé en ce que ladite membrane de dialyse poreuse présente une surface d’au moins 0,1 m2.
[0198] Système de dialyse selon l’un quelconque des modes de réalisations 1 à 5, caractérisé en ce que l’additif est choisi parmi les nanoparticules présentant un diamètre moyen compris de 3 à 50 nm, par exemple des nanoparticules de polysiloxane.
[0199] Système de dialyse selon l’un modes de réalisations 1 à 5, caractérisé en ce que l’additif est choisi parmi les polymères, par exemple les polymères biocompatibles tels que les polysaccharides, ou une biomolécule, et ledit additif présente une taille supérieure à 100 kDa, et de préférence inférieure à 1200 kDa.
[0200] Système de dialyse selon l’un quelconque des modes de réalisations 1 à 7, caractérisé en ce qu’au moins un desdits ligands est spécifique des molécules circulantes impliquées dans le stress oxydatif, en particulier est un ligand spécifique des cations métalliques circulant dans le sang.
[0201] Système de dialyse selon l’une quelconque des modes de réalisations 1 à 8, caractérisé en ce qu’au moins un desdits ligands est une molécule complexant les cations métalliques choisie parmi les molécules complexantes suivantes : DOTA, DTPA, EDTA, TTHA, EGTA, BAPTA, NOTA, DOTAGA, DFO, DOTAM, NOTAM, DOTP, NOTP, TETA, TETAM, TETP et DTPABA, leurs dérivés et/ou leurs mélanges.
[0202] Système de dialyse selon le mode de réalisation 9, caractérisé en ce que ladite molécule complexante est capable de complexer les oligo-métaux choisis parmi Cu, Fe, Zn, Mn, Co, Mg, et Ca, de préférence Cu, Fe et Zn.
[0203] Système de dialyse selon l’un quelconque des modes de réalisations 1 à 10, caractérisé en ce qu’il comprend un ou plusieurs additifs choisis parmi :
- les polysaccharides ayant une masse d’au moins 100 kDa et inférieure à 2000 kDa, par exemple selon une concentration comprise de 0,1 à 10 g/l dans le fluide de dialyse, le cas échéant, sur lesquels sont greffées de façon covalente des molécules complexantes des cations métalliques, par exemple dans une proportion en nombre comprise entre 50 et 5000, et de préférence entre 100 et 1000 par polysaccharide,
- les ligands spécifiques de molécules circulantes du sang et présentant une taille supérieure à 100 kDa, de préférence dans une proportion comprise entre 1 pg/l et 1 g/l dans le fluide de dialyse, et/ou
- les polysaccharides sur lesquels sont greffés de façon covalente des ligands spécifiques des molécules circulantes du sang présentant une taille comprise entre 10 et 100 kDa, par exemple dans une proportion en nombre comprise entre 0,1 et 100 et de préférence entre 1 et 10 par polysaccharide.
[0204] Système de dialyse l’un quelconque des revendications 1 à 11 , pour son utilisation dans la prévention et/ou le traitement d’une maladie choisie parmi le sepsis, le syndrome de détresse respiratoire aiguë (SDRA), le choc cytokinique, le choc septique et/ou toutes autres formes de réponse inflammatoire systémique, le syndrome d’activation macrophagiques (SAM) ou lympho-histocytose hémophagocytaire (LHH).
[0205] Système de dialyse selon le mode de réalisation 12, pour le traitement d’un sepsis ou choc cytokinique causé par une infection virale, de préférence une infection au coronavirus, en particulier une infection au COVID-19.
[0206] Utilisation d’un additif pour fluide de dialyse dans un système de dialyse selon l’un quelconque des modes de réalisations 1 à 11 , caractérisée en ce que l’additif est choisi parmi les nanoparticules, les polymères ou les biomolécules, et en ce que ledit additif comprend ou est constitué d’un ligand spécifique d’une molécule circulante du sang.
[0207] Utilisation d’un additif pour fluide de dialyse selon le mode de réalisation 15, caractérisée en ce que le ligand est spécifique d’une molécule circulante impliquée dans les mécanismes d’une réponse immunitaire, par exemple les endotoxines, et/ou des molécules activatrices de la réponse immunitaire, et/ou des cytokines pro inflammatoires, par exemple IL-6, IFN-g et TNF-a. [0208] Utilisation d’un additif pour fluide de dialyse selon le mode de réalisation 14 ou 15, caractérisée en ce que ledit ligand est un anticorps, en particulier un anticorps monoclonal recombinant, un mélange d’anticorps, ou encore un fragment d’anticorps liant l’antigène.
[0209] Utilisation d’un additif pour fluide de dialyse selon l’un des modes de réalisations 14 à 16, caractérisée en ce que l’additif est choisi parmi les nanoparticules ou polymères comprenant un ligand spécifique d’une molécule complexant les cations métalliques circulant dans le sang, en particulier un oligo métal choisi parmi Cu, Fe, Zn, Mn, Co, Mg, et Ca, de préférence Cu, Fe et Zn.
[0210] Utilisation d’un additif pour fluide de dialyse selon l’un quelconque des modes de réalisation 14 à 17, caractérisé en ce que l’additif présente une taille comprise de 100 à 1200 kDa.
[0211] Fluide de dialyse, pour son utilisation dans un système de dialyse selon l’un quelconque des modes de réalisations 1 à 13, caractérisé en ce qu’il comprend un additif tel que défini selon l’un des modes de réalisations 14 à 18, dans une quantité efficace de 10 à 100 nanomoles, de préférence pour un volume total de fluide de dialyse compris de 0,5 à 10 litres.
[0212] Utilisation d’un additif pour fluide de dialyse selon l’un des modes de réalisations 14 à 18, ou d’un fluide de dialyse selon le mode de réalisation 19, pour la captation ex vivo de molécules circulantes du sang.
[0213] Utilisation d’un additif pour fluide de dialyse selon l’un des modes de réalisations 14 à 18, ou d’un fluide de dialyse selon le mode de réalisation 19, en vue du traitement du sepsis, du syndrome de libération de cytokines et/ou de toute autre forme de réponse inflammatoire systémique ou choc cytokinique.
[0214] Utilisation d’un additif pour fluide de dialyse selon l’un des modes de réalisations 14 à 18, ou d’un fluide de dialyse selon le mode de réalisation 19, en vue de limiter la croissance d’un pathogène.
[0215] Utilisation d’un additif selon l’un des modes de réalisation 14 à 18, ou d’un fluide de dialyse selon le mode de réalisation 19, en vue de réduire le stress oxydatif. [0216] Utilisation selon l’un quelconque des modes de réalisations 20 à 23, pour le traitement de patient humain en défaillance aigue et/ou en réanimation, par captation ex vivo de molécules circulantes dans le sang.
Exemples [0217] Exemple 1
[0218] Une circulation extracorporelle est installée sur un patient, une pompe péristaltique permet une circulation du sang à un débit de 200 ml/min. Le sang passe alors à travers un système de dialyse de type Theralite, présentant 2.1 m2 de membranes à base de polyarylethersulfone et polyviylpyrrolidone et un haut seuil de coupure (HCO) permettant le passage de molécules avec un poids moléculaire jusqu’à 45 kDa.
[0219] Un réservoir contenant 3 litres de fluide de dialyse est alors connecté à la cartouche de dialyse et mis en re-circulation au sein de la cartouche par une pompe péristaltique. La vitesse de circulation du fluide de dialyse est fixée à 100 ml/min. Le fluide de dialyse est obtenu en mélangeant 3 litres de solution de dialyse conventionnelle (par exemple PrismaSol ou Prismocal) et 100 ml d’une solution à 10 g/l de chitosane sur lequel sont greffés des molécules complexantes de DOTAGA (contenant de l’ordre de 1 millimole de complexant DOTAGA).
[0220] A cette solution sont ajoutés 100 ml d’une solution saline contenant 1 g/l de Golimumab ou équivalent (anticorps anti-TNF-a) et 1 g/l d’OIokizumab ou équivalent (anticorps anti-IL-6) et 0,1 g/l d’Emapalumab (anticorps anti IFN-g).
[0221] Le système de dialyse est mis en circulation pendant 12 heures. Pendant ces 12 heures, le traitement permet d’extraire de manière spécifique du sang des cations métalliques, en particulier du fer et du cuivre et des cytokines pro- inflammatoires : IL-6 etTNF-a.
[0222] Exemple 2
[0223] Un patient est relié à un système de dialyse sous condition opérationnelle permettant une hémodialyse veino-veineuse continue (CWHD). Le moniteur de dialyse est un système prismaflex. [0224] Un kit HF20 (Prismaflex HF 20 set) est utilisé, il contient 0,2 m2 de membranes de dialyse en PAES (Polyarylethersulfone).
[0225] Dans un sac de 5L de PrismaSol (ou Prismocal), 100 ml d’une solution MEX-CD1 contenant 10 g/l de chitosane-DOTAGA et 10 ml d’une solution à 1 g/l de Sirikumab (anticorps anti-IL6) sont introduits successivement. Ce mélange est alors utilisé comme solution de fluide de dialyse.
[0226] Le fluide de dialyse est alors mis en circulation à une vitesse de 1 ,25 L/heure en contre-courant. Le débit de circulation du sang est fixé à 60 ml/min.
[0227] Après 4 h de traitement, le système de dialyse permet de réduire spécifiquement la quantité de fer et de cuivre circulant dans le sang, ainsi que la quantité de cytokine IL-6. Un tel système permet ainsi de traiter un patient présentant un choc septique.
[0228] Pour augmenter efficacité, l’opération est renouvelée au moins 4 fois, en utilisant le même liquide après recirculation. Après cinq utilisations, la cartouche de dialyse est changée, tout comme le fluide de dialyse en le reconstituant tel que mis en œuvre initialement.
[0229] 10 ml d’une solution à 1 g/l d’anticorps de type Adalimumab sont ajoutés afin d’extraire spécifiquement une partie des molécules TNF-a circulantes dans le sang et de permettre ainsi de limiter l’emballement immunitaire.
Liste des documents cités
À toute fin utile, les éléments non-brevets suivants sont cités :
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Claims

Revendications
[Revendication 1] Système de dialyse susceptible d’être connecté à un dispositif de circulation sanguine extracorporel comprenant :
(a) une membrane de dialyse poreuse, et
(b) un réservoir comprenant un fluide de dialyse, caractérisé en ce que le fluide de dialyse comprend au moins un additif ayant une taille supérieure au seuil de coupure de ladite membrane de dialyse poreuse, et qui comprend ou qui est constitué d’au moins un ligand spécifique d’une molécule circulante du sang d’un mammifère choisi parmi le groupe comprenant un anticorps, un anticorps monoclonal recombinant, un mélange d’anticorps, un fragment d’anticorps liant l’antigène, ou une protéine de fusion comprenant un fragment d’anticorps.
[Revendication 2] Système de dialyse selon la revendication 1 , caractérisé en ce que ledit ligand est spécifique des molécules circulantes impliquées dans les mécanismes de la réponse immunitaire et/ou d’une molécule activatrice de la réponse immunitaire.
[Revendication 3] Système de dialyse selon la revendication 2, caractérisé en ce que le ligand est spécifique d’une cytokine pro-inflammatoire telles que IFN-a, IFN- Y, IL-1 b, IL-6, IL-12, IL-18, IL-33, TNF-a, et TGF , ou d’une chimiokine telle que chemokine ligand 2, chemokine ligand 3, chemokine ligand 5, interleukine-8, chemokine ligand 9 et chemokine ligand 10.
[Revendication 4] Système de dialyse selon la revendication 3, caractérisé en ce que le ligand est spécifique d’IL-6, IFN-g, TNF-a, CCL2, CCL5, CXCL8, et/ou CXCL10
[Revendication 5] Système de dialyse selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ligand spécifique est présent dans le fluide de dialyse selon une proportion comprise entre 1 pico-molaire et 1 nano-molaire et/ou entre 1 pg/l et 1 mg/l.
[Revendication 6] Système de dialyse selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu’au moins un desdits ligands est choisi parmi les médicaments dirigés contre l’interleukine-6 (Sirukumab, Olokizumab), l’interferon g (Emapalumab), le TNF-alfa (Etanercept, Infliximab, Adalimumab, Golimumab, Certolizumab), le CCL2 (NOX-E36), l’interleukine-l b (Canakinumab), et leurs mélanges.
[Revendication 7] Système de dialyse selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ladite membrane de dialyse poreuse présente une surface d’au moins 0,1 m2.
[Revendication 8] Système de dialyse selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l’additif est choisi parmi les nanoparticules présentant un diamètre moyen compris de 3 à 50 nm, ledit ligand spécifique étant greffé de manière covalente sur ladite nanoparticule.
[Revendication 9] Système de dialyse selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l’additif est choisi parmi les polymères, ledit ligand spécifique étant greffé de manière covalente sur ledit polymère, par exemple les polymères biocompatibles tels que les polysaccharides, ou une biomolécule, et ledit additif présente une taille supérieure à 100 kDa, et de préférence inférieure à 1200 kDa.
[Revendication 10] Système de dialyse selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu’il comprend également au moins un ligand spécifique des molécules circulantes impliquées dans le stress oxydatif, en particulier est un ligand spécifique des cations métalliques circulant dans le sang.
[Revendication 11] Système de dialyse selon la revendication 10, caractérisé en ce que ledit ligand spécifique des molécules circulantes impliquées dans le stress oxydatif est une molécule complexant les cations métalliques choisie parmi les molécules complexantes suivantes : DOTA, DTPA, EDTA, TTHA, EGTA, BAPTA, NOTA, DOTAGA, DFO, DOTAM, NOTAM, DOTP, NOTP, TETA, TETAM, TETP et DTPABA, leurs dérivés et/ou leurs mélanges.
[Revendication 12] Système de dialyse selon la revendication 10, caractérisé en ce que ladite molécule complexante est capable de complexer les oligo-métaux choisis parmi Cu, Fe, Zn, Mn, Co, Mg, et Ca, de préférence Cu, Fe et Zn.
[Revendication 13] Système de dialyse l’une quelconque des revendications 1 à 12, pour son utilisation dans la prévention et/ou le traitement d’une maladie choisie parmi le sepsis, le syndrome de détresse respiratoire aiguë (SDRA), le choc cytokinique, le choc septique et/ou toutes autres formes de réponse inflammatoire systémique, le syndrome d’activation macrophagiques (SAM) ou lympho- histocytose hémophagocytaire (LHH).
[Revendication 14] Système de dialyse selon la revendication 13, pour le traitement d’un sepsis ou choc cytokinique causé par une infection virale, de préférence une infection au coronavirus, en particulier une infection au COVID-19.
[Revendication 15] Utilisation d’un additif pour fluide de dialyse dans un système de dialyse selon l’une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisée en ce que l’additif est choisi parmi les nanoparticules, les polymères ou les biomolécules, et en ce que ledit additif comprend ou est constitué d’un ligand spécifique d’une molécule circulante du sang.
[Revendication 16] Utilisation d’un additif pour fluide de dialyse selon la revendication 15, caractérisée en ce que le ligand est spécifique d’une molécule circulante impliquée dans les mécanismes d’une réponse immunitaire, par exemple les endotoxines, et/ou des molécules activatrices de la réponse immunitaire, et/ou des cytokines pro-inflammatoires, par exemple IL-6, IFN-g et TNF-a.
[Revendication 17] Utilisation d’un additif pour fluide de dialyse selon la revendication 15 ou 16, caractérisée en ce que ledit ligand est un anticorps, en particulier un anticorps monoclonal recombinant, un mélange d’anticorps, ou encore un fragment d’anticorps liant l’antigène.
[Revendication 18] Utilisation d’un additif pour fluide de dialyse selon l’une des revendications 15 à 17, caractérisée en ce que l’additif est choisi parmi les nanoparticules ou polymères comprenant un ligand spécifique d’une molécule complexant les cations métalliques circulant dans le sang, en particulier un oligo métaux choisi parmi Cu, Fe, Zn, Mn, Co, Mg, et Ca, de préférence Cu, Fe et Zn.
[Revendication 19] Utilisation d’un additif pour fluide de dialyse selon la revendication 15 à 18, caractérisée en ce que l’additif présente une taille comprise de 100 à 1200 kDa.
[Revendication 20] Fluide de dialyse, pour son utilisation dans un système de dialyse selon l’une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce qu’il comprend un additif tel que défini selon l’une des revendications 15 à 19, dans une quantité efficace de 10 à 100 nanomoles, de préférence pour un volume total de fluide de dialyse compris de 0,5 à 10 litres.
[Revendication 21] Utilisation d’un additif pour fluide de dialyse selon l’une des revendications 15 à 19, ou d’un fluide de dialyse selon la revendication 20, pour la captation ex vivo de molécules circulantes du sang.
[Revendication 22] Utilisation d’un additif pour fluide de dialyse selon l’une des revendications 15 à 19, ou d’un fluide de dialyse selon la revendication 20, en vue du traitement du sepsis, du syndrome de libération de cytokines et/ou de toute autre forme de réponse inflammatoire systémique ou choc cytokinique.
[Revendication 23] Utilisation d’un additif pour fluide de dialyse selon l’une des revendications 15 à 19, ou d’un fluide de dialyse selon la revendication 20, en vue de limiter la croissance d’un pathogène.
[Revendication 24] Utilisation d’un additif selon l’une des revendications 15 à 19, ou d’un fluide de dialyse selon la revendication 20, en vue de réduire le stress oxydatif.
[Revendication 25] Utilisation selon l’une quelconque des revendications 21 à 24, pour le traitement de patient humain en défaillance aigue et/ou en réanimation, par captation ex vivo de molécules circulantes dans le sang.
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