FR3091995A1

FR3091995A1 - Modelage de Gel de Chitosane

Info

Publication number: FR3091995A1
Application number: FR1900849A
Authority: FR
Inventors: Caroline Ceccaldi; Alexandre Guerry; Frédéric Bertaina
Original assignee: Bioxis Pharmaceuticals
Current assignee: Bioxis Pharmaceuticals
Priority date: 2019-01-30
Filing date: 2019-01-30
Publication date: 2020-07-31
Anticipated expiration: 2039-01-30
Also published as: WO2020157416A8; WO2020157416A1; FR3091995B1; TW202042848A

Abstract

La présente invention porte sur des procédés de comblement cutanés impliquant le chitosane. Elle porte particulièrement sur un procédé cosmétique de comblement des tissus comprenant une étape de modelage d’un implant obtenu par injection d’une solution de chitosane dans un tissu ayant un pH compris entre 6,8 et 7,4. La présente invention porte également sur une solution de chitosane pour son utilisation dans une méthode de traitement chirurgical, ladite méthode comprenant l’injection, chez un patient, d’une solution de chitosane dans un tissu ayant un pH compris entre 6,8 et 7,4 afin d’obtenir un implant de chitosane, puis le modelage dudit implant.

Description

Modelage de Gel de Chitosane

L’invention concerne le domaine des produits cosmétiques de comblement, des biomatériaux, des matériaux de reconstruction physiologique cutanée, de la médecine régénérative, de la chirurgie réparatrice en particulier de l’antivieillissement cutané, chez l'Homme ou éventuellement l'animal. La présente invention porte particulièrement sur des procédés de comblement cutanés impliquant le chitosane.

Différents produits de comblement injectables, notamment chez l'être humain, sont déjà connus.

L’acide hyaluronique (AH) est aujourd’hui le produit de comblement le plus utilisé en chirurgie esthétique, en particulier pour le comblement des rides et des ridules du visage. L'injection directe d'AH présente l'avantage d'avoir un effet de comblement immédiat associé à une réaction inflammatoire mineure, du fait de sa biocompatibilité. Ce produit est généralement dégradé par l’organisme dans les 6 à 9 mois suivant son injection. Néanmoins, plusieurs études ont démontré que chez certains patients, l’AH pouvait non seulement être retrouvé plusieurs années (jusqu’à 9 ans) après injection, mais qu’il pouvait également migrer vers d’autres zones/tissus de l’organisme (voir Chang et al.,Ophthalmic plastic and reconstructive surgery, 33.3, 2017: S116-S118 ; Chae et al.Annals of dermatology28.5 (2016): 645-647; ou encore Kopp et al.Dermatologic Surgery40.1 (2014): 85-87). Cette migration et cette persistance de l’AH peuvent engendrer de multiples complications, allant d’une coloration bleuâtre de la peau due à « l’effet Tyndall » apparaissant lorsque l’implant d’AH migre vers la surface de l’épiderme, à l’apparition de protubérances telles que des bosses ou des gonflements, par exemple au niveau de la zone péri-oculaire.

Comme mis en évidence par Chae et al. (2016), la migration de l’AH peut résulter et/ou être accentuée par le modelage appliqué à l’implant d’AH après injection. Ce modelage permet d’obtenir une répartition homogène du produit et donc un comblement optimal.

Il existe donc un réel besoin pour des produits permettant à la fois d’obtenir un comblement optimal des rides, ridules et autres aspérités de la peau, mais qui ne présentent pas de risques pour le patient, notamment liés à une migration de l’implant après injection.

La demanderesse a déjà proposé l’utilisation de solutions à base de chitosane comme produits de comblement. Ces solutions font l’objet des demandes publiées sous les références WO2013079646, WO2016/170284 et FR3057778.

Le chitosane se comporte vis-à-vis de l’organisme comme un « leurre » du milieu biologique (A. Montembault, K. Tahiri, C. Korwin-Zmijowska, X, Chevalier, M. Corvol, A.Domard,Biochimie, 88(2006), 551-64) : d’une part, il est suffisamment « reconnu » pour ne pas induire de réaction inflammatoire dangereuse, et d’autre part suffisamment « méconnu » pour ne pas être dégradé trop rapidement. Les produits à base de chitosane représentent une évolution prometteuse dans le domaine des produits cosmétiques de comblement.

De manière surprenante, la demanderesse a mis en évidence qu’il est possible d’obtenir un implant de chitosane pouvant être modelé dans les heures qui suivent l’injection, et ce, sans risquer d’entrainer une quelconque migration ultérieure dudit implant comme celle obtenue avec l’AH.

La demanderesse a en effet démontré que lorsqu’une solution de chitosane est injectée dans un tissu dont le pH est compris entre 6,8 et 7,4, elle gélifie avec une cinétique de gélification telle que l’implant ainsi obtenu peut être modelé dans les heures qui suivent l’injection. Cette cinétique de gélification fait que l’implant est complétement gélifié dans les 12 heures qui suivent l’injection et qu’il ne peut donc plus migrer passé ce délai.

Ces propriétés permettent d’obtenir un implant donnant un effet de comblement optimal sans présenter de risques de migration à long terme.

Ainsi, dans un premier aspect, la présente invention porte sur un procédé cosmétique de comblement des tissus comprenant une étape de modelage d’un implant obtenu par injection d’une solution de chitosane dans un tissu ayant un pH compris entre 6,8 et 7,4.

La présente invention porte également sur une solution de chitosane pour son utilisation dans une méthode de traitement chirurgical, ladite méthode comprenant l’injection, chez un patient, d’une solution de chitosane dans un tissu ayant un pH compris entre 6,8 et 7,4 afin d’obtenir un implant de chitosane, puis le modelage dudit implant.

Le procédé cosmétique et l’utilisation selon l’invention mettent en œuvre un implant obtenu à partir d’une solution injectable de chitosane. De telles solutions sont divulguées dans les demandes WO2013/079646 et WO2016/170284 de la demanderesse.

Chitosane

Le chitosane est un amino-polysaccaharide généralement obtenu par N-désacétylation de la chitine, polysaccharide très répandu dans la biomasse. La chitine est notamment présente dans les cuticules des arthropodes, l'endosquelette des céphalopodes, les parois cellulaires ou encore la matrice extracellulaire de champignons, levures ou algues.

Avantageusement selon la présente invention, le chitosane est un produit naturel qui provient d'une source animale, par exemple de crustacés du type crabes, crevettes ou calmars, ou d'une source végétale, telle que des champignons ou des algues. Le chitosane et la chitine sont des copolymères linéaires respectivement de 2- acetamido-2-desoxy-D-glucopyranose et de 2-amino-2-desoxy-D-glucopyranose. On parle plus communément d'unités N-acétyl-D-glucosamine (GlcNAc) et D-Glucosamine (GlcN)), liées par des liaisons glycosidiques β-(1→4). Chitine et chitosane se différencient par la fraction molaire (exprimée en %) des unités GlcNAc présentes dans le copolymère, appelée aussi degré d'acétylation (DA).

Les structures chimiques du chitosane et de la chitine sont représentées schématiquement ci-dessous en fonction du degré d'acétylation (DA) :

Degré d'acétylation (DA) :

avec nGlcNAc = nombre de motifs acétylés et nGlcN = nombre de motifs désacétylés.

Selon la présente invention, le chitosane a de préférence un degré d'acétylation (DA) inférieur à 20%, par exemple inférieur à 10%.

Typiquement, le chitosane selon l'invention a un degré d'acétylation (DA) compris entre 0,5 et 20 %, par exemple entre 2 et 10%.

Le degré d’acétylation peut être mesuré selon la méthode décrite dans la publication «Physico-chemical studies of the gelation of chitosan in a hydroalcoholic médium » A. MONTEMBAULT, C. VITON, A. DOMARD Biomaterials, 26(8), 933-943, 2005).

Le chitosane mis en œuvre dans les solutions de l’invention présente, de préférence, une masse moléculaire moyenne en masse (déterminée avant stérilisation selon la méthode décrite dans «Physico-chemical studies of the gelation of chitosan in a hydroalcoholic médium » A. MONTEMBAULT, C. VITON, A. DOMARD Biomaterials, 26(8), 933-943, 2005) comprise entre 100 000 et 1 500 000 g/mol, par exemple entre 300 000 et 600 000 g/mol.

Classiquement un chitosane de masse molaire comprise entre 100 000 à 1 000 000 g.mol^-1peut aussi être caractérisé par sa viscosité (Classiquement à une concentration de 1% dans une solution aqueuse à 1% en acide acétique à 25°C). Avec cette considération, la masse molaire du chitosane peut aussi être définie par une viscosité comprise entre 5 Pa.s et 20 Pa.s.

La viscosité de la composition est mesurée à 25 °C à l'aide d'un rhéomètre DHR1 (TA industrie) et une géométrie plan de 40mm selon un mode dynamique avec taux de cisaillement appliqué de 0,01 à 1 s^-1.

Selon un mode préféré de réalisation, le chitosane mis en œuvre dans les solutions selon l’invention n’est pas modifié chimiquement, et en particulier, n’est pas greffé pour favoriser sa solubilité en solution aqueuse à des pH proches de la neutralité (entre 6,2 et 7,2). Il se distingue en ce sens des chitosanes mis en œuvre dans la demande WO03/042250 ou la demande JP-H02-69502, dans la publication «Synthesis and characterization of sugar-bearing chitosan derivatives : aqueous solubility and biodegradability», Jae Hyung Park et al. , Biomacromolecules 2003, 4, 1087-1091, et dans la publication «Water solubility of partially N- acetylated chitosans as a function of pH : effect of chemical composition and depolymerization» Varum K. M. et al., Carbohydrate polymers 25 (1994), 65-70.

Selon une caractéristique particulière, un autre chitosane de plus faible masse moléculaire moyenne, avantageusement inférieure à 20 000 g/mol, peut-être ajouté au chitosane tel que défini précédemment.

Dans ce mode de réalisation, cet autre chitosane peut se présenter sous forme de particules de chitosane réticulé.

Solution

La solution de chitosane injectable selon l’invention est une solution aqueuse de chitosane. Elle contient, dans un milieu physiologiquement acceptable, un chitosane ayant de préférence un degré d'acétylation inférieur à 20% et une masse moléculaire moyenne en masse comprise entre 100 000 et 1 500 000 g/mol, tel que décrit précédemment.

Par « milieu physiologiquement acceptable », on entend, au sens de la présente demande, un milieu qui ne présente aucun risque d’intolérance ou de toxicité lors de l’injection dans les tissus biologiques de la solution injectable selon l’invention. Le milieu physiologiquement acceptable doit donc en particulier être inerte et biocompatible vis-à-vis des tissus biologiques tels que les muscles, les articulations, les globes oculaires, et de façon plus générale dans les tissus mous ou durs du corps par exemple les organes (appareil digestif ou uro-génital) ou les tissus adipeux, les muqueuses, les gencives, le cartilage, les os…

Le pH de la solution aqueuse selon la présente invention est compris entre 4 et 7,6. Dans un mode de réalisation particulier selon la présente invention, le pH de ladite solution est compris entre 5,5 et 7,5, de préférence entre 6 et 6,8, et de manière encore plus préférée entre 6 et 6,2.

Dans le cadre de l'invention, le chitosane est soluble en solution aqueuse, telle que l'eau, dans les gammes de pH mentionnées précédemment, avantageusement par protonation des groupes amine du chitosane. Avantageusement, la solution aqueuse selon l'invention est stable, en particulier stable (conservation de ses caractéristiques rhéologiques, de sa couleur, de sa transparence et/ou de sa limpidité à 25°C) au stockage à des températures allant de 4 à 25°C pendant au moins 1 mois, de préférence au moins 6 mois, et plus préférentiellement au moins 24 mois. En d’autres termes, même après un stockage sur une période prolongée à des températures entre 4 et 25°C, ses caractéristiques à 25°C (rhéologiques, sa couleur, sa transparence et/ou sa limpidité) de la solution aqueuse selon l’invention peuvent être préservées.

Par « solution injectable », on entend au sens de la présente invention une composition se présentant sous forme liquide, par opposition à une composition gélifiée. Elle se distingue ainsi des compositions sous forme d’hydrogels injectables à base de chitosane solubilisé telles que celles décrites dans la demande de brevet WO 2009/150651. Ces hydrogels de texture gélifiée présentent, du fait de leur viscosité plus élevée, de moins bonnes propriétés d’injectabilité (ou seringuabilité, c'est-à-dire facilité d'injection du fait d’un écoulement plus ou moins satisfaisant à travers une aiguille dans une seringue) que les solutions liquides selon l’invention.

On entend par solution « liquide » au sens de la présente invention, une composition qui s’écoule sous son propre poids, en particulier après au plus 24h, de préférence au plus 10h, contrairement à un gel, et notamment un hydrogel.

Les solutions liquides selon l’invention présentent de préférence une viscosité à 25°C inférieure à 1000 Pa.s, de préférence comprise entre 20 et 800 Pa.s, plus préférentiellement entre 30 et 600 Pa.s. A titre comparatif, les formulations sous forme d’hydrogels présentent généralement une viscosité de l’ordre de 4000 à 10000 Pa.s.

La distinction entre les solutions selon l’invention et des formulations sous forme de gels peut notamment être mise en évidence par la mesure des propriétés rhéologiques de ces compositions.

La distinction gel/solution est réalisée lors d’une étude rhéologique en oscillation de 0,1 à 100 rad.s^-1 à fréquence constante de 1Hz à 25°C afin de déterminer le modules visqueux G’’ et le module élastique G’.

En effet, une solution liquide au sens de la présente invention se caractérise notamment par le fait que son module visqueux G’’ est supérieur à son module élastique G’. Dans le cas d’un gel, au contraire, le module élastique G’ est supérieur au module visqueux G’’. Les mesures sont effectuées sur un rhéomètre DHR2 (TA industries) et une géométrie plan 40 mm selon un mode dynamique (fréquence angulaire : 100 à 1 rad/s, déformation 1 %, 37°C).

La solution liquide selon la présente invention est utilisée pour former un gel une fois injectée dans un tissu ayant un pH compris entre 6,8 et 7,4.

Par « gel », il pourra être admis selon la présente invention qu’il s’agit d’un corps ayant un module de conservation supérieur au module de perte (cf. H.H. Winter, F. Chambon Analysis of linear viscoelasticity of a crosslinking polymer at the gel point J. Rheol., 30 (1986), pp. 367–382). La stabilité et l’intégrité de ce corps sont maintenues soit par des interactions non covalentes (gel physique) soit par une réticulation chimique covalente (gel chimique).

La solution selon la présente invention peut être une solution « homogène » de chitosane, c'est-à-dire une solution dans laquelle tout le polymère chitosane est dissous, la solution ne contenant pas de particules solides en suspension dans la phase liquide. La solution selon l'invention peut également être transparente. L’homogénéité d’une solution de chitosane peut notamment être caractérisée par mesure de la transmittance de la lumière au travers d’un échantillon de solution. Dans un mode de réalisation particulier, la solution selon la présente invention peut être opalescente ou turbide, c'est-à-dire qu’elle est capable d’absorber la lumière blanche visible en spectrophotométrie avec une transmittance inférieure à 95% par rapport à la solution translucide de même composition.

Les solutions liquides de chitosane objets de la présente invention peuvent être liquides et homogènes à la température ambiante, c'est-à-dire entre 20 et 25°C, de préférence à 25°C. Elles se distinguent sur ce point des solutions intermédiaires décrites dans les exemples la demande WO03/042250, qui sont liquides à basse température (4°C) mais gélifient et se troublent lors de l’augmentation de la température.

Les solutions liquides de chitosane objets de la présente invention sont de préférence stables au stockage à 25°C dans le temps. En particulier, leur viscosité à 25°C, leur injectabilité et leur transmittance restent stables avec une variabilité inférieure à 30 % par rapport à la valeur initiale pendant au moins 1h et jusqu’à plus de 3 ans pour permettre le stockage des solutions.

Selon une caractéristique particulière de la présente invention, la solution aqueuse de chitosane contient entre 0,1 et 4,5 %, avantageusement entre 1 et 3,5 %, en particulier entre 2 et 3,5 %, en poids de chitosane, par rapport au poids total de la solution aqueuse.

Dans un mode de réalisation particulier, la solution aqueuse selon l'invention est stérilisée avant injection, par exemple par autoclave.

Après stérilisation, le chitosane a typiquement une masse moléculaire moyenne en masse comprise entre 50 000 et 1 200 000 g/mol, avantageusement comprise entre 100 000 et 1 000 000 g/mol.

Après stérilisation, les solutions liquides selon l’invention présentent de préférence une viscosité inférieure à 800 Pa.s, de préférence comprise entre 5 et 800 Pa.s. La viscosité des solutions après stérilisation est mesurée selon la méthode décrite pour mesurer la viscosité des solutions avant stérilisation.

Dans un autre mode de réalisation particulier de la présente invention, la solution aqueuse contient un chitosane tel que défini précédemment en mélange avec un autre chitosane, tel qu'un oligosaccharide de chitosane encore appelé chito-oligosaccharide, ayant avantageusement un degré d'acétylation inférieur à 20%, avantageusement inférieur à 10%, de manière encore plus avantageuse ayant un degré d'acétylation identique au chitosane tel que défini précédemment, et ayant typiquement une très faible masse moléculaire moyenne en masse, par exemple inférieure à 20 000 g/mol, avantageusement inférieure à 17 000 g/mol.

Dans un autre mode de réalisation particulier de la présente invention, la solution aqueuse contient, à titre de polymère, un seul chitosane ayant avantageusement un degré d'acétylation tel que défini précédemment, ayant avantageusement une masse moléculaire moyenne telle que définie précédemment, avantageusement en une teneur comprise entre 0,1 et 4,5 %, avantageusement entre 1 et 3,5 %, en particulier entre 2 et 3,5 %, en poids de chitosane, par rapport au poids total de la solution aqueuse.

Agent réticulation

Dans un mode de réalisation particulier, le chitosane peut être partiellement réticulé par interactions ioniques induites par exemple par l'ajout de sulfate, citrate, anions métalliques ou encore molécules anioniques, en particulier par la formation de complexes polyélectrolytes avec des polysaccharides présentant un groupe carboxylique COO^-(alginates, pectine, xanthane, acide hyaluronique), avec des polysaccharides possédant un groupe sulfate, ou avec l'acide polylactique (PLA), ou encore par interaction avec des protéines (le collagène), des acides nucléiques (l'ADN, l'ARN, les Si ARN, les mARN...) ou des polysaccharides oxydés.

Dans un autre mode de réalisation particulier, le chitosane peut être partiellement réticulé à l'aide d'agents réticulants covalents (ex : génipine), à l'exclusion d'agents connus pour leur toxicité, tels que des agents du groupe des époxy (par exemple le 1,4-butanediol diglycidyl ether - BDDE) ou esters bi ou poly fonctionnels (par exemple l’Éthylène Diamine Tétra-Acétique – EDTA), de la divinyl sulfone, des carbodiimides, et des dialdéhydes.

Dans un mode de réalisation particulier, la solution aqueuse selon l'invention est composée de l'association d'une solution aqueuse de chitosane non réticulée avec une solution aqueuse de chitosane réticulée.

Agent de dispersion

Outre le chitosane, la solution aqueuse selon la présente invention peut comprendre au moins un agent de dispersion du chitosane. Ce type d’agent de dispersion est très bien connu dans l’art et peut par exemple être choisi parmi le mannitol, le glycérol, le sorbitol et leurs mélanges.

Tampon

La solution aqueuse selon l’invention peut également comprendre un tampon pH pour se placer au pH physiologique. Tout tampon pH communément utilisé à cette fin peut être utilisé, par exemple le PBS (« Phosphate Buffer Saline » - solution saline de tampon phosphate).

Sel

Dans un mode de réalisation particulier, la solution aqueuse selon l'invention comprend un sel tel que le chlorure de sodium ou le chlorure de potassium, ou tout autre excipent acceptable avantageusement pour ajuster l'osmolarité de la composition. L'ajout d'un sel tel que le chlorure de sodium, ou de potassium, peut être intéressant pour obtenir une solution isotonique. Selon une caractéristique particulière de la présente invention, la solution peut comprendre en outre au moins un composé ayant une activité thérapeutique reconnue.

Composé ou un excipent additionnels

La solution aqueuse de chitosane selon la présente invention peut en outre comprendre au moins un composé ou un excipent pharmaceutiquement, dermatologiquement, et/ou cosmétiquement acceptable.

En outre la solution selon la présente invention peut comprendre au moins un composé actif tel qu'un composé analgésique, anesthésique local, tel que la lidocaïne, mépivacaïne, bupivacaïne ou ropivacaïne, un composé angiogénique, ou encore un composé actif du type facteur de croissance ou oligosaccharide bioactif.

Selon un mode particulier de réalisation, la solution aqueuse selon l’invention peut comprendre un composé ou un substituant de la matrice extracellulaire.

La « matrice extracellulaire » désigne typiquement l'ensemble de macromolécules extracellulaires du tissu conjonctif et des autres tissus. Un composé de la matrice extracellulaire selon la présente invention est avantageusement un polymère organique, par exemple d’une taille supérieure à 1000 Daltons (Da), ou encore supérieure 5000 Da. De manière avantageuse, les polymères organiques de la matrice extracellulaire selon la présente invention peuvent être de nature protéique, glucosidique, protéoglucosique ou encore glucoprotéique. Typiquement les polymères organiques de la matrice extracellulaire peuvent être le collagène, l’acide hyaluronique ou la fibronectine. Un « substituant de la matrice extracellulaire » est un composé non ubiquitaire (i.e. qui n’est pas trouvé naturellement chez l’homme pour cette fonction) permettant de remplir le rôle de matrice extracellulaire. Ce type de composé est connu dans l’art (Jayakumar, R., Menon, D., Manzoor, K., Nair, S. V., & Tamura, H. (2010). Biomedical applications of chitin and chitosan based nanomaterials—A short review. Carbohydrate Polymers, 82(2), 227-232).

Le composé de la matrice extracellulaire est de préférence choisi parmi les protéines, les glycosaminoglycanes et leurs mélanges.

Les protéines et leurs dérivés glycosylés peuvent de préférence être choisis parmi le collagène, l’élastine, la fibronectine, la laminine ou leurs mélanges.

Les glycosaminoglycanes peuvent de préférence être choisis parmi l’acide hyaluronique, la chondroïtine sulfate, l’héparane sulfate, la kératane sulfate ou un mélange d’au moins deux de ces glycosaminoglycanes.

Selon un mode préféré de réalisation, le composé de la matrice extracellulaire est choisi parmi les protéines et leurs dérivés glycosylés, de préférence parmi le collagène, la fibronectine, et un mélange de collagène et de fibronectine.

Le substituant de la matrice extracellulaire peut quant à lui être choisi parmi la carboxymethylcellulose, l’ester de chitosane, l’ester de chitine ainsi que le mélange d’au moins deux substituants de la matrice extracellulaire.

La solution aqueuse selon la présente invention contient préférentiellement moins de 5% en poids, par rapport au poids total de la composition d’au moins un composé de la matrice extracellulaire et/ou d’au moins un substituant de la matrice extracellulaire.

Procédé de préparation de la solution

La solution aqueuse de chitosane selon l’invention, telle que décrite précédemment, peut notamment être préparée par les étapes successives suivantes :

a. la dissolution du chitosane dans de l'eau ou solution tamponnée par ajout d'acide tel qu'un acide faible, ledit acide faible étant avantageusement choisi dans le groupe constitué par l'acide acétique, l'acide glycolique, l'acide lactique, l'acide glutamique, ou tel qu’un acide fort, ledit acide fort étant avantageusement l’acide chlorhydrique, et leurs mélanges,

b. l’ajout le cas échéant d’au moins un composé et/ou un substituant de la matrice extracellulaire et

c. le réajustement optionnel du pH pour obtenir une composition aqueuse présentant un pH compris entre 4 et 7,6, particulièrement entre 5,5 et 7,5, de préférence entre 6 et 6,8, et encore plus préférentiellement entre 6 et 6,2.

De manière préférée, au moins un agent de dispersion (tel que le mannitol, le glycérol, le sorbitol…) est ajouté le cas échéant à l’une quelconque des étapes (a), (b), ou (c) ou après l’une quelconque des étapes (a), (b), ou (c) ci-dessus. Dans un mode de réalisation particulier selon la présente invention, la composition aqueuse de chitosane, gélifiée peut être dispersée par l’ajout d’un agent de dispersion tel que présenté ci-dessus, éventuellement avec une étape de fragmentation mécanique du gel de ladite composition aqueuse de chitosane.

Le contrôle du pH des solutions est très important pour éviter d’une part la nécrose acide des tissus après injection, et également pour protéger les compositions de l'hydrolyse et la dégradation du chitosane si l'on met en œuvre une stérilisation (par exemple par autoclave à 121°C pendant 15 minutes). Le pH est réajusté si nécessaire avec un composé tel que le bicarbonate de sodium ou un tampon PBS, typiquement dans des quantités réduites. La valeur du pH est avantageusement contrôlée grâce à un pH-mètre.

Dans la cadre de la présente invention, l’ajustement du pH peut de préférence être réalisé par dialyse. La dialyse est un procédé de séparation par membrane des molécules ou des ions en solution. Ainsi, dans le cadre de la présente demande, la solution aqueuse de chitosane selon l’invention peut être dialysée contre une solution tampon présentant un pH égal au pH final souhaité pour la solution de chitosane (pH cible), c’est à-dire compris entre 4 et 7,6, particulièrement entre 5,5 et 7,5, préférentiellement entre 6 et 6,8, et de manière encore plus préférée entre 6 et 6,2.

La solution tampon peut, par exemple, être une solution saline de tampon phosphate (PBS, TBS, PBS-acide lactique), la tris (tris(hydroxymethyl)methylamine), 4-2-hydroxyethyl-1-piperazineethanesulfonic acid (HEPES), 2-{[tris(hydroxymethyl)methyl]amino}-ethanesulfonic acid (TES), 3-(N-morpholino)propanesulfonic acid (MOPS), piperazine-N,N′-bis(2-ethanesulfonic acid)), MES (2-(N-morpholino)ethanesulfonic acid (PIPES), du chlorure de sodium (NaCl).

Selon un mode préféré de réalisation, la solution tampon est une solution de tampon phosphate PBS (« Phosphate Buffer Saline » - solution saline de tampon phosphate) composée d’un sel « acide » NaH2PO4, d’un sel « basique » le Na2HPO4 et de NaCl.

Selon un mode particulier de réalisation, le tampon est physiologiquement acceptable, c'est-à-dire qu’il ne présente aucun risque d’intolérance ou de toxicité lors de l’injection dans les tissus de la solution injectable selon l’invention. A ce titre, le tampon est de préférence différent du glycérophosphate, et en particulier du β-glycérophosphate qui, bien que peu irritant pour la peau, pose des problèmes de calcification lorsqu’il est injecté dans les tissus.

Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, la dialyse peut être réalisée de manière statique dans un seul bain contre une solution tampon telle que décrite précédemment. Lorsque la dialyse est réalisée de manière statique dans un seul bain contre une solution tampon, il est préférable que ladite solution tampon présente un pH égal au pH final souhaité pour la solution de chitosane (pH cible), par exemple entre 6 et 6,2.

Selon un mode plus préféré de réalisation, la dialyse peut être réalisée de manière statique dans plusieurs bains successifs contre des solutions tampon présentant des pH différents de plus en plus proches du pH final souhaité pour la solution de chitosane (pH cible).

Selon un mode particulièrement préféré de réalisation, la dialyse est réalisée de manière dynamique, c’est-à-dire en faisant circuler en continu au moins une solution permettant l’augmentation progressive du pH au travers d’une ou plusieurs poches de dialyse constituées d’une membrane de dialyse renfermant la solution aqueuse de chitosane. Ce type de dialyse est par exemple décrit dans la demande de brevet WO 2016/170284 du Demandeur.

Dans un mode de réalisation particulier selon l'invention, le chitosane est dissous dans l'eau à l'aide d'un acide fort du type acide chlorhydrique. Dans ce cas, le pH est réajusté avec un composé de type bicarbonate de sodium ou d'ammonium ou PBS par exemple, et/ou une base de type NaOH ou KOH par exemple (toujours en contrôlant le pH).

Dans un mode de réalisation particulier selon l'invention, lors de l'étape de dissolution, l'acide est ajouté en une quantité nécessaire à la dissolution du chitosane. On peut utiliser ainsi un excès d'acide pour certains chitosanes, par exemple les chitosanes difficiles à solubiliser avec la quantité strictement nécessaire d'acide, puis on reprécipite le chitosane, à l'aide d'ammoniaque par exemple. Après une série de lavages destinés à éliminer l'excédent d'ammoniaque et les sels, on peut alors lyophiliser le chitosane pour récupérer la matière sèche. Celle-ci sera alors plus facile à solubiliser.

Dans un autre mode de réalisation particulier selon l'invention, lors de l'étape de dissolution, l'acide est ajouté en une quantité au moins nécessaire à la dissolution du chitosane, telle que la quantité stœchiométrique strictement nécessaire à la protonation des sites NH2.

De manière particulièrement avantageuse, le pH de la composition aqueuse selon la présente invention est compris entre 4 et 7,6, particulièrement entre 5,5 et 7,5, de préférence entre 6 et 6,8, et de manière encore plus préférée entre 6 et 6,2. Dans le cadre de l'invention, le chitosane est solubilisé en solution aqueuse, telle que l'eau, dans un environnement acide dans les gammes de pH mentionnées précédemment, avantageusement par protonation des groupes amine du chitosane. Ces gammes de pH ont été en particulier choisies afin de maximiser la stabilité de la composition aqueuse selon l’invention.

Applications de la solution selon la présente invention

La solution aqueuse selon l'invention est formulée pour être administrée à un patient et utilisée dans le cadre d’un procédé de comblement des tissus, de préférence des rides et des ridules.

La solution selon l’invention est injectée dans un tissu ayant un pH compris entre 6,8 et 7,4. L’injection dans un tissu ayant un pH compris entre 6.8 et 7.4 permet à la solution de gélifier avec une cinétique telle que l’implant ainsi obtenu présente un gradient de gélification partant de l’extérieur vers l’intérieur lui permettant d’être modelé dans les heures qui suivent l’injection. La surface extérieure de l’implant en contact avec les tissus gélifie en premier. Progressivement, l’implant gélifie de l’extérieur vers l’intérieur, le cœur de l’implant gélifie en dernier au bout d’un maximum de 12 heures. Pendant ce laps de temps, l’implant peut être modelé afin de lui donner la forme et le rendu de comblement désirés.

La présente invention porte donc sur un procédé cosmétique de comblement des tissus, comprenant une étape de modelage d’un implant obtenu par injection d’une solution de chitosane dans un tissu ayant un pH compris entre 6,8 et 7,4.

Les tissus qui peuvent être particulièrement cités dans le cadre de la présente invention sont les tissus mous tels que la peau, les tissus adipeux, les muqueuses, les gencives, les muscles ou les tissus osseux, l’humeur vitrée et l’espace intra-péritonéal. Dans un mode de réalisation préféré, le tissu est la peau, particulièrement la peau présentant des rides (peau « ridée »).

Le terme « implant » désigne la solution aqueuse selon la présente invention une fois injectée dans le tissu ayant un pH compris entre 6,8 et 7,4.

Le « modelage » consiste à appliquer une contrainte physique externe (par exemple à travers la peau) sur l’implant afin d’assurer sa mise en forme, par exemple pour le répartir de manière homogène au niveau de la zone à combler. Ce modelage permet d’obtenir un rendu de comblement optimal. L’homme du métier sait comment modeler un implant pour obtenir un comblement des irrégularités de la peau : un tel modelage était notamment connu pour les implants à base d’AH. Le modelage peut, par exemple, être effectué par massage, par palpé roulé, par compression ou encore par pincement.

L’implant de chitosane est donc « déformable », c'est-à-dire que sa forme est modifiée sous l’effet d’une contrainte physique externe, mais son volume reste constant.

Le modelage peut être effectué dans les 12 heures qui suivent l’injection. Dans un mode de réalisation particulier, l’étape de modelage de l’implant est effectuée dans les 5 heures qui suivent l’injection de la solution selon l’invention chez le patient. Préférentiellement, le modelage est effectué dans les 2 heures, plus préférentiellement dans l’heure, encore plus préférentiellement dans les 30 minutes suivant l’injection de la solution chez le patient.

Le « patient » selon la présente invention est un mammifère, préférentiellement un humain.

Un procédé de « comblement » vise à corriger les irrégularités en creux ou dépressions de la peau en lui redonnant du volume via l’utilisation d’un produit fluide (produit de comblement) qui comble lesdites irrégularités afin de les atténuer voir les faire disparaitre.

Les irrégularités en creux ou dépressions de la peau qui peuvent être corrigées par un procédé de comblement peuvent être :

- les sillons dont les sillons naso-géniens (qui vont de l’aile du nez au coin de la bouche), les plis d’amertume (qui partent du coin de la bouche et descendent vers le menton) ou le sillon labio-mentonnier (situé entre la lèvre inférieure et le menton) ;

- les rides et ridules au niveau du front (comme les rides du lion), des yeux (pattes d’oies), des joues, de la bouche, du menton, du cou ou encore des mains ;

– les dépressions liées à un manque de volume au niveau des lèvres, des pommettes, du menton, des mandibules, des joues, du nez, ou les dépressions résultant de séquelles cicatricielles suite à l’acné, la varicelle ou un quelconque traumatisme.

Dans un mode de réalisation particulier, le procédé et l’utilisation selon la présente invention ont pour but le comblement des rides et/ou ridules.

Selon la présente invention, la solution de chitosane peut être injectée par voie sous cutanée ou par voie intradermique. De manière préférée, la solution est injectée par voie sous cutanée. Lorsque le procédé ou l’utilisation selon la présente invention ont pour objectif le comblement des rides et/ou ridules de la peau, l’injection sera typiquement faite par voie sous-cutanée. L’injection de la solution selon la présente invention est faite à des fins cosmétiques et est définie de fait comme n’étant pas invasive. Néanmoins, l’utilisation cosmétique selon la présente invention peut être effectuée avec des seringues et aiguilles de petit calibre.

Un autre objet de l’invention est donc une solution de chitosane pour son utilisation dans une méthode de traitement chirurgical, dans laquelle ladite méthode comprend l’injection, chez un patient, d’une solution de chitosane dans un tissu ayant un pH compris entre 6,8 et 7,4 afin d’obtenir un implant de chitosane, puis le modelage dudit implant.

L’injection peut être effectuée via tous les modes d’injection connus et adaptés aux produits de comblement. La solution peut, par exemple être injectée en « bolus », c’est à dire en une seule fois et au même point d’injection ; en « nappe » c'est-à-dire avec un seul point d’entrée mais plusieurs passages de l’aiguille ; ou encore par rétro-injection, c'est-à-dire où la solution est injectée en retirant l’aiguille. Une illustration de ces différents modes d’injection est fournie en Figue 1. Selon un mode de réalisation préféré, la solution est injectée en bolus.

Le volume d’injection dépend de la zone à traiter. La solution peut par exemple être administrée aux dosages suivants : la concentration de chitosane peut être comprise entre 0,1 et 5 % en poids, avantageusement entre 1,5 et 3,5% en poids, plus avantageusement entre 2 et 3 % en poids, encore plus avantageusement entre 2,2 et 2,8 % en poids, par exemple à 2,5% ± 0,05 % en poids de chitosane par rapport à la quantité totale de composition aqueuse administrée. La quantité de solution aqueuse administrée en une seule dose est typiquement comprise entre 0,01 et 20 grammes par injection, avantageusement comprise entre 0,05 et 10 grammes par injection, plus avantageusement comprise entre 0,1 et 5 grammes par injection, encore plus avantageusement entre 0,4 et 1 gramme par injection, par exemple 0,7 grammes ± 0,1 gramme par injection. Le nombre d’injections peut varier de 1 à 20 fois dans les cas les plus extrêmes.

De manière plus routinière, ce nombre d’injection est inférieur à 5 fois pour combler efficacement des cavités d’un volume inférieur à 50 mL (donc à température physiologique).

Les exemples qui suivent illustrent plus en détail l’invention mais ne doivent pas être interprétés comme limitant sa portée.

Fig. 1

montre les principales techniques d’injection selon l’invention : A) en bolus, B) en nappe et C) en rétroinjection;

Fig. 2

montre l’observation macroscopique d’un bolus résultant de l’injection sous-cutanée d’une solution de chitosane chez le rat;

Fig. 3

Montre l’observation macroscopique de solutions de chitosane injectées en bolus (0.5 ml) et A) explantées une heure après injection et B) deux heures après injection ;

Fig. 4

Montre une observation microscopique de solutions de chitosane gélifiées, injectées en bolus (0.5 ml) et explantées 28, 52 et 78 semaines après injection.

Exemples

Exemple 1

L’objectif principal de l’étude est d’évaluer la technique d’injection et de modelage d’une solution de chitosane puis de déterminer la cinétique de gélification de cette solution chez le rat.

Pour cela, les rats sont anesthésiés par exposition à l’isoflurane puis reçoivent un bolus de 0.5 ml d’une solution de chitosane (2.34 % w/w en milieu tamponné) en une injection sous-cutanée. Une partie des injections est destinée à évaluer la méthode de modelage et l’autre partie est destinée à évaluer la cinétique de gélification. Une photo représentant l’observation macroscopique d’un bolus résultant de l’injection sous-cutanée d’une solution de chitosane chez un rat est fournie en Figure 2.

Facilité d’injection : La seringue est équipée d’une aiguille 27G ou 30 G. L’intervention est effectuée par un chirurgien esthétique qui soumet son ressenti vis-à-vis de la facilité d’injection, en comparaison avec les injections d’acide hyaluronique, habituellement utilisé en cabinet médical.

Lors de l’injection, le praticien confirme une bonne prise en main et une facilité d’injection comparable aux injections d’acide hyaluronique. Ceci est confirmé pour les injections faites avec des aiguilles de taille 27G et 30G.

Quelques minutes après injection, les sites d’injection sont massés par des séries de pressions, étalement et par palpé roulé. Par cette technique, la forme et le rendu externe peuvent être modulés. L’implant reste facilement modelable au moins 20 minutes après injection puis devient plus difficilement modelable.

Cinétique de gélification: Après 1, 2, 3 et 5 heures, les bolus sont excisés et l’aspect est observé macroscopiquement pour évaluer l’état de gélification.

Les échantillons prélevés après une heure après implantation présentent une coque gélifiée au contact des tissus biologiques et un cœur encore liquide. Les échantillons prélevés deux heures après injection présentent quant à eux une gélification complète avec une coque gélifiée et un cœur gélifié (voir Fig. 3). Les échantillons prélevés à 3 et 5 heures présentent le même aspect.

Exemple 2

Dans le cadre des essais d’évaluation de biocompatibilité, des volumes de 0.2 à 0.5 ml de solution de chitosane (2.37% w/w en milieu tamponné), sont injectés en bolus en sous-cutané à raison de 3 à 5 sites d’implantation par rat (38 rats au total). Les explants sont récupérés après 26, 52 (15 sites), 78 (15 sites) semaines (voir Fig. 4).

Sur cette cinétique, l’observation macroscopique n’a pas montré de migration sur 26 semaines (0 migration sur 90 sites d’implantation). Un site (sur 15 sites d’implantation) et deux sites (sur 15 sites d’implantation) n’ont pas été retrouvés à 52 et 78 semaines respectivement, les autres n’ayant pas migré. La disparition de ces trois sites d’implantation est attribuée à la dégradation de la solution de chitosane.

Claims

Procédé cosmétique de comblement des tissus comprenant une étape de modelage d’un implant obtenu par injection d’une solution de chitosane dans un tissu ayant un pH compris entre 6,8 et 7,4.
Solution de chitosane pour son utilisation dans une méthode de traitement chirurgical, ladite solution étant sous forme injectable et modelable dans un tissu ayant un pH compris entre 6,8 et 7,4.
Procédé selon la revendication 1 ou solution pour son utilisation selon la revendication 2, dans lesquels ledit tissu est la peau, de préférence avec des rides.
Procédé selon la revendication 1 ou 3, dans lequel le modelage est effectué dans les 5 heures, de préférence dans les 2 heures suivant l’injection de la solution de chitosane.
Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 et 3 à 4, dans lequel l’injection de la solution de chitosane a été effectuée en une seule injection au même point d’injection.
Procédé ou solution pour son utilisation selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lesquels la solution de chitosane comprend entre 0,1 et 4,5% en poids de chitosane.
Procédé ou solution pour son utilisation selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lesquels ladite solution comprend un chitosane ayant un degré d’acétylation inférieur à 20% et/ou une masse moléculaire moyenne en masse comprise entre 100 000 et 1 500 000 g/mol.
Procédé ou solution pour son utilisation selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans lesquels le pH de ladite solution est compris entre 4 et 7,6, particulièrement entre 5,5 et 7,5, de préférence entre 6 et 6,8, de manière encore plus préférée entre 6 et 6,2.
Procédé ou solution pour son utilisation selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans lesquels la solution comprend un composé ou un excipient acceptable.
Procédé ou solution pour son utilisation selon la revendication 9, dans lequel le composé est un composé actif tel qu'un composé analgésique, anesthésique local, tel que la lidocaïne, mépivacaïne, bupivacaïne ou ropivacaïne, un composé angiogénique, ou encore un composé actif du type facteur de croissance ou oligosaccharide bioactif.