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May 13, 2023

Gélules FLASH : Première

Par NYU Abu Dhabi12 mai 2023 Des chercheurs de NYU Abu Dhabi ont développé un

Par NYU Abu Dhabi12 mai 2023

Des chercheurs de NYU Abu Dhabi ont développé un dispositif électroceutique ingérable, appelé le système FLASH, qui module l'axe intestin-cerveau, affectant les niveaux de faim et traitant potentiellement une gamme de troubles. Inspiré de la peau du lézard épineux australien, l'appareil utilise une capsule absorbant les fluides pour fournir une stimulation électrique aux tissus de l'estomac, influençant la ghréline, une hormone stimulant la faim. Crédit : NYU Abu Dhabi

Inspirées de la peau absorbant l'eau du lézard épineux australien, les capsules FLASH peuvent se connecter directement aux tissus de l'estomac pour moduler les hormones déclenchant la faim.

A team of researchers at NYU Abu Dhabi (NYUAD), led by Professor Khalil Ramadi, Director of the Laboratory for Advanced Neuroengineering and Translational Medicine, have developed a first-of-its-kind ingestible electroceutical device for the neuromodulation of the gut-brain axis, the signaling pathway between the gastrointestinal tract and central nervous system. The ingestible capsule is a non-invasive and precise method that could be used to modulate hunger levels and treat metabolic and neurologic diseases. This was developed in collaboration with Professor Giovanni Traverso of MITMIT is an acronym for the Massachusetts Institute of Technology. It is a prestigious private research university in Cambridge, Massachusetts that was founded in 1861. It is organized into five Schools: architecture and planning; engineering; humanities, arts, and social sciences; management; and science. MIT's impact includes many scientific breakthroughs and technological advances. Their stated goal is to make a better world through education, research, and innovation." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]">MIT, co-auteur principal de l'étude et James McRae, étudiant diplômé du MIT, premier co-auteur de l'article publié dans la revue Science Robotics.

Crédit : Giancarlo Traverso (GT Reel Productions)

Le système FLASH utilise des électrodes sur sa surface pour fournir une stimulation électrique au tissu muqueux de l'estomac. L'axe intestin-cerveau régule plusieurs fonctions physiologiques, y compris l'alimentation et le comportement émotionnel. Les méthodes pharmaceutiques et chirurgicales existantes pour moduler l'axe, y compris l'implantation d'électrodes par chirurgie, sont imprécises, invasives et ont été associées à des périodes de récupération importantes et aux risques associés. Inspiré de la peau absorbant l'eau de Moloch horridus, le lézard épineux australien, FLASH présente un revêtement de capsule absorbant les fluides avec des motifs rainurés et une surface hydrophile (compatible avec l'eau), leur permettant de contourner le liquide gastrique dans l'estomac et d'atteindre contact direct électrode-tissu.

"Les électroceutiques, ou thérapies de stimulation électrique, sont apparus comme la prochaine frontière de la neuromodulation. FLASH est l'un des premiers électroceutiques ingérables capables de réguler des circuits neurohormonaux précis, tout en évitant l'inconfort que les patients peuvent ressentir avec des traitements invasifs. De futurs systèmes électroceutiques ingérables pourraient être conçus et personnalisés pour des applications spécifiques au-delà de la stimulation gastrique aiguë à court terme. » - Professeur Khalil Ramadi, directeur du Laboratoire de neuroingénierie avancée et de médecine translationnelle

La stimulation électrique gastrique (GES) induit directement la libération de l'hormone ghréline, qui stimule la faim, de la muqueuse gastrique par stimulation endoscopique. Il a été démontré que l'ingestion orale de la capsule FLASH module les niveaux de l'hormone ghréline de manière significative et répétée. Dans l'article intitulé Bioinspired, fluid-wicking, ingestible electroceutical capsules for faim-regulatory hormone modulation publié le 26 avril, les chercheurs rapportent le processus de développement des capsules FLASH, qui sont avalées, stimulent l'estomac, puis excrétées en toute sécurité. Les capsules sont alimentées par des piles ingérables, dont il a été démontré qu'elles délivrent une stimulation pendant 20 minutes, puis sont excrétées dans les deux semaines suivant l'ingestion chez les grands animaux.

Ici, les auteurs décrivent le développement et l'application d'un nouvel électroceutique ingérable capable de soutenir la stimulation de la libération de ghréline. Crédit : Giancarlo Traverso (GT Reel Productions)

Current hormone medications have poor bioavailability when taken orally. This is why medications such as insulinInsulin is a hormone that regulates the level of glucose (sugar) in the blood. It is produced by the pancreas and released into the bloodstream when the level of glucose in the blood rises, such as after a meal. Insulin helps to transport glucose from the bloodstream into the cells, where it can be used for energy or stored for later use. Insulin also helps to regulate the metabolism of fat and protein. In individuals with diabetes, their body doesn't produce enough insulin or doesn't respond properly to insulin, leading to high blood sugar levels, which can lead to serious health problems if left untreated." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]"> l'insuline doit être injectée. FLASH peut être pris par voie orale pour cibler spécifiquement les circuits neurohormonaux gastriques et moduler les niveaux d'hormones dans le sang. Il est prévu que ce dispositif pourrait être utilisé pour une gamme d'applications pour traiter les troubles métaboliques, alimentaires, gastro-intestinaux et neuropsychiatriques de manière non invasive et avec un minimum d'effets hors cible.

Pour en savoir plus sur cet appareil révolutionnaire :

Référence : "Gélules électroceutiques bioinspirées, absorbant les fluides et ingérables pour la modulation hormonale régulatrice de la faim" par Khalil B. Ramadi, James C. McRae, George Selsing, Arnold Su, Rafael Fernandes, Maela Hickling, Brandon Rios, Sahab Babaee, Seokkee Min , Declan Gwynne, Neil Zixun Jia, Aleyah Aragon, Keiko Ishida, Johannes Kuosmanen, Josh Jenkins, Alison Hayward, Ken Kamrin et Giovanni Traverso, 26 avril 2023, Science Robotics.DOI : 10.1126/scirobotics.ade9676