Etude du transport et dépôt des gaz et aérosols à visée thérapeutique dans les voies aériennes par IRM de l'hélium 3 hyperpolarisé – GasPartim

Ce projet rentre dans le cadre de la thérapie inhalée pour laquelle un médicament gazeux ou sous forme de molécules aérosolisées est inhalé par le patient afin d'induire un effet thérapeutique lié à son dépôt dans l'arbre pulmonaire ou lié à son transfert vers la circulation systémique. Il n'existe que peu d'information sur les mécanismes physiques régissant le transport et le dépôt des médicaments inhalés. Déterminer les principaux paramètres permettant d'accroitre la précision du ciblage du dépôt et d'augmenter ainsi l'efficacité de la thérapie inhalée tout en rendant plus confortable le suivi du traitement pour le patient représente en fait un défi très important. Nous nous proposons de le relever par un choix approprié des propriétés physiques des gaz et aérosols, ceci en relation avec les paramètres géométriques de l'arbre aérien considéré depuis l'entrée des voies aériennes jusqu'aux alvéoles. Ce projet a donc pour objet de fournir une description détaillée - et ainsi d'améliorer nos connaissances fondamentales sur ce sujet - du transport et du dépôt d'aérosols dans les voies aériennes tenant compte des conditions d'entrée (gaz et aérosols), des propriétés
physiques (gaz et aérosols) et de la morphologie des voies aériennes. Dans ce but, seront développés: 1) une technique d'imagerie et un protocole d'administration afin de mesurer in vivo le transport (gaz et aérosols) et le dépôt (aérosols) chez l'animal par IRM de l'hélium-3 hyperpolarisé, 2) un modèle animal (rat), d'abord sain puis rendu emphysémateux pour induire une altération morphologique majeure des voies aériennes. Des simulations numériques de la convection/diffusion seront confrontées aux résultats de l'imagerie du transport et du dépôt d'aérosols dans les voies aériennes. La participation active d'Air Liquide dans ce projet, qui rassemble plusieurs équipes de recherche (3 académiques, 1 industrielle) aux compétences complémentaires et ayant déjà collaboré avec succès (voir la liste des publications), est un signe fort de la volonté commune de créer par ce projet une rupture dans le développement de la thérapie inhalée.