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Stratégie

Un dispositif médical implantable pour moduler le microbiote intestinal

Moduler durablement l'action des bactéries qui peuplent l'intestin, en implantant dans le tube digestif un petit dispositif contenant des enzymes ou des bactéries : telle est la voie thérapeutique inédite développée pour cibler des pathologies comme le diabète et l'obésité, mais aussi des maladies cardiovasculaires, la maladie de Parkinson...

Un petit « réacteur » qui flotte à l'intérieur de l'intestin, rempli d'enzymes ou de bactéries qui, à travers une membrane semi-perméable, peuvent réagir avec le contenu intestinal... C'est avec ce dispositif très innovant que des chercheurs du laboratoire Techniques de l’ingénierie médicale et de la complexité – Informatique, mathématiques et applications, Grenoble1 envisagent de soigner durablement des patients qui souffrent du diabète ou d'obésité. En effet, les enzymes ou bactéries contenues dans le dispositif peuvent moduler l'action du microbiote intestinal – les milliards de bactéries qui peuplent l'intestin- et soustraire ainsi des nutriments, du glucose par exemple, à l'absorption intestinale.

Les chercheurs grenoblois ont démontré que cela fonctionnait in vitro, dans le cadre d'un projet du programme de prématuration2 du CNRS. Mais ils sont déjà allés plus loin, en montrant la faisabilité de l'implantation du dispositif par voie endoscopique dans l'intestin de porcs, avec le soutien du Laboratoire d'excellence Cami3. Le dispositif inventé par l'équipe grenobloise, qui a fait l'objet d'un dépôt de brevet4, est fixé par une « ancre » dans le bas de l'estomac, à proximité du pylore qui fait la jonction avec l'intestin. La partie active, au bout d'un filin d'une dizaine de centimètres, vient flotter dans le début de l'intestin.

Les chercheurs poursuivent le développement du projet, qui est maintenant entré en phase de maturation avec le soutien de la SATT Linksium. Objectif : explorer in vivo les performances du modulateur de microbiote. Il s'agit de mesurer l'impact effectif du dispositif sur le métabolisme.,Pour prélever le microbiote in situ, l'équipe a mis au point et breveté5 une capsule ingérable qui s'ouvre, recueille le microbiote puis se referme, et qu'il ne reste plus qu'à récupérer dans les selles. « Cette capsule a un potentiel d'applications bien plus large dans de nombreuses pathologies, pour affiner le diagnostic ou contrôler l'efficacité d'un traitement », souligne Philippe Cinquin, directeur du laboratoire et médaillé de l’innovation 2013 du CNRS.

Cette capsule s’intègre par ailleurs dans le projet Flexter (Microrobotique médicale flexible pour le diagnostic et les thérapies gastro-intestinales) du Labex CAMI, mené en partenariat avec le Laboratoire d'Informatique, de Robotique et de Microélectronique de Montpellier6 et le Laboratoire des sciences de l'Ingénieur, de l'Informatique et de l'Imagerie7. La Satt Linksium a fait également passer le projet de capsule en phase de maturation, avec des essais cliniques prévus dès 2018.

 Enfin, le système d'ancrage d'un implant miniaturisé dans l'estomac a déjà suscité d'autres idées. Placé dans la partie de l'estomac la plus proche du cœur (à quelques millimètres seulement), un stéthoscope numérique miniature pourrait surveiller les paramètres cardiaques, et permettre la détection précoce d’une rechute d'une insuffisance cardiaque. Cette approche innovante8, menée en collaboration avec des cardiologues et des spécialistes d’endoscopie interventionnelle, semble très prometteuse : elle a déjà conduit à la création d'une start-up, SentinHealth, en février 2017.

Tous ces projets sont caractéristiques de la « recherche translationnelle », rendue possible par l’insertion du laboratoire Techniques de l'Ingénierie Médicale et de la Complexité - Informatique, Mathématiques et Applications, Grenoble1 au cœur même du CHU de Grenoble, et complétée par un partenariat avec des laboratoires de Sciences humaines et sociales, ainsi qu’avec l’Université des Patients de Grenoble. L’objectif est d’impliquer complètement le patient dans l’amélioration de sa santé et de lui permettre de piloter sa trajectoire de santé.

 

1 CNRS/Université Grenoble Alpes/ Grenoble INP

2 Le programme de prématuration du CNRS a pour objectif de détecter des projets émergents à fort potentiel d’innovation et de soutenir les toutes premières étapes de leur développement. Il propose un accompagnement de la prématuration des projets par l’intermédiaire de recommandations et de moyens financiers supplémentaires. Grâce à ce programme, les projets atteindront, au maximum, un niveau 3 sur l’échelle TRL, pour entrer ensuite dans le process de maturation classique.

3 Le laboratoire d’excellence CAMI (Computer Assisted Medical Interventions) met au point des logiciels d’imagerie médicale qui facilitent les gestes chirurgicaux et ouvrent la voie à une médecine plus personnalisée.

4 Brevet « Réacteur intestinal », déposé le 03/04/2015 (FR1552927) et étendu (WO2016156612) le 06/10/2016

5 Dispositif de prise d’échantillon intestinal. Demande de brevet français N° FR 1655187, déposée le 7 juin 2016

6 CNRS/Université de Montpellier

7 CNRS/Université de Strasbourg/INSA Strasbourg/Ecole nationale Génie eau environnement Strasbourg

8 Demande de brevet déposée le 07/12/2016

 

 

Contact :

Philippe Cinquin / Laboratoire Techniques de l’ingénierie médicale et de la complexité – Informatique, mathématiques et applications, Grenoble / philippe.cinquin@univ-grenoble-alpes.fr