Optimisation et évaluation d’un nouveau test PAMPA amélioré pour la prédiction de l’absorption intestinale de médicaments

Abstract

Ce mémoire rapporte l’optimisation et l’évaluation d’une nouvelle version du test PAMPA (Parallel Artificial Membrane Permeability Assay) appelée Néo-PAMPA. Ce test qui permet la prédiction de l’absorption intestinale de médicaments consiste en l’utilisation d’une membrane modèle de la paroi intestinale composée d’une bicouche lipidique déposée sur un coussin de polydopamine recouvrant un filtre poreux. En effet, nous nous sommes intéressés lors de ce projet à la mise en place d’une membrane artificielle qui serait plus représentative de la paroi intestinale humaine. Nous avons pu déterminer, suite à une étude comparative des propriétés de huit médicaments ainsi que les coefficients de perméabilité obtenus, que les filtres en polycarbonate présentaient le meilleur choix de support solide pour la membrane. Nous avons également vérifié la déposition du coussin de polydopamine qui apporte le caractère fluide à la bicouche lipidique. Les résultats des tests de perméabilité ont démontré que le coussin de polymère n’obstrue pas les pores du filtre après un dépôt de 4h. Nous avons par la suite étudié la déposition de la bicouche lipidique sur le filtre recouvert de polydopamine. Pour ce faire, deux méthodes de préparation de liposomes ainsi que plusieurs tailles de liposomes ont été testées. Aussi, la composition en phospholipides a été sujette à plusieurs changements. Tous ces travaux d’optimisation ont permis d’aboutir à des liposomes préparés selon la méthode du « film lipidique » à partir d’un mélange de dioléoylphosphatidylcholine (DOPC) et de cholestérol. Une dernière étape d’optimisation de la déposition de la bicouche reste à améliorer. Enfin, le test standard Caco-2, qui consiste à évaluer la perméabilité des médicaments à travers une monocouche de cellules cancéreuses du colon humain, a été implémenté avec succès dans le but de comparer des données de perméabilité avec un test de référence.

This essay reports the optimization and evaluation of a new version of the Parallel Artificial Membrane Permeability Assay (PAMPA), called Neo-PAMPA. This test, used for the prediction of the drugs’ intestinal absorption, involves the use of a model intestine cell membrane in which a lipid bilayer is supported on a polymeric cushion deposited on a filter. In this project, we are interested in the development of an artificial membrane that is more representative of the human intestinal wall. We determined, based on a comparative study of the properties of 8 drug candidates and their permeability coefficients obtained, that polycarbonate filters were the best choice of solid support for the membrane. We also verified the deposition time of the polydopamine cushion that brings the fluid nature to our membrane. The results from the permeability tests showed that the polymer cushion do not clog the pores of the filter after a 4h deposition. Then, we studied the deposition of the lipid bilayer on the polydopamine-coated filter. To do this, two methods of liposome preparation as well as several liposome sizes were tested. Moreover, several phospholipid compositions were tested. According to our evaluation, liposomes prepared according to the "lipid film" method from a mixture of DOPC and cholesterol are better suited. Nevertheless, a final optimization step for the bilayer deposition is still required. Finally, the gold standard Caco-2 assay used to assess the drug permeability across a monolayer of human Colon Colorectal adenocarcinoma cells was successfully implemented for permeability data comparison.