COMPOSITION VISQUEUSE HEMOSTATIQUE, NOTAMMENT A
L'ETAT DE GEL
La présente invention concerne un produit hémostatique, biocompatible et biodégradable, ayant des propriétés pro-hémostatiques même en présence de médicaments agissant sur la coagulation tels que l'héparine, les anti-aggrégants plaquettaires.
L'hémostase locale est utilisée depuis très longtemps en chirurgie, par exemple en chirurgie viscérale, dermatologique, neurologique et ophtalmologique. Les produits hémostatiques mis en oeuvre agissent en sorte d'initialiser ou d'accélérer les processus physiologiques de la coagulation entrant dans la formation du thrombus ou caillot qui réalise l'hémostase de la brèche vasculaire. Ceci permet une intervention opératoire même si le patient présente une fragilité vasculaire ou une altération de la coagulation, que cette altération soit spontanée ou fasse suite à des traitements tels que l'injection d'héparine. L'hémostase locale est également nécessaire pour certaines interventions chirurgicales pour lesquelles le champ opératoire doit être parfaitement exsangue, comme en micro-chirurgie, neurologie ou ophtalmologie.
S 'agissant de la chirurgie vasculaire, la mise en oeuvre localisée de produits hémostatiques permet de contrôler les sutures artérielles qui présentent parfois des suintements hémorragiques.
En dehors de la chirurgie, les produits hémostatiques locaux sont utilisés en radiologie interventionnelle. Dans ce domaine, bon nombre de procédures sont réalisées sous anti-aggrégants et sous anti-coagulants, voire sous thromboly tiques, ces médicaments pouvant être utilisés seuls ou en association. On obtient généralement l'hémostase du point de ponction lors du retrait du cathéter ou des introducteurs par compression manuelle, en quelques minutes. Cependant lorsque les paramètres de la coagulation ont été modifiés par des traitements médicamenteux, la compression manuelle peut être difficile, longue, source d'hématomes ou d'hémorragies.
Pour pallier ces inconvénients, on peut procéder à une fenêtre thérapeutique avant de réaliser l'ablation des introducteurs, par exemple en arrêtant le traitement à l'héparine pendant une période préalable suffisamment longue ; mais ceci complique la surveillance du traitement anti-coagulant et peut entraîner des à-coups d'hyper et d'hypo-coagulabilité.
Pour éviter ces difficultés complémentaires, on réalise l'hémostase locale, au niveau du point de ponction. Les techniques locales d'hémostase font appel à des tampons de collagène ou à des solutions de fibrine et de thrombine ou encore à des procédés mécaniques tels que l'application d'une pastille biorésorbable à l'intérieur du vaisseau ou à la suture par fils chirurgicaux. Toutes ces techniques sont délicates à réaliser.
L'hémostase locale concerne d'autres domaines d'application tels l'endoscopie diagnostique ou thérapeutique ou encore la chirurgie endoscopique. Ce dernier cas est à rapprocher de la radiologie interventionnelle puisque la zone hémorragique est à distance de la zone d'ouverture cutanée de sorte que le produit hémostatique doit pouvoir être apporté in-situ et rester en place pour initialiser la coagulation et être dégradé par la suite.
L'hémostase locale est réalisée actuellement avec un certain nombre de produits différents , certains produits sont à base de collagène ou de produits dérivés sanguins comme le fibrinogène ou la thrombine et sont dégradés progressivement par l'organisme, ils sont donc éliminés.
Certains produits ne sont pas dégradables, ne sont pas bio-éliminables et ne sont donc actuellement utilisés que sur des plaies externes et superficielles tels que les produits à base d'alginate ou des dérivés de la cellulose. En raison des risques de contamination infectieuse et virale (hépatite, sida,...) il existe actuellement une réticence indiscutable à utiliser des produits d'origine humaine. De plus en raison des développements récents de la maladie de Creutzfeld-Jacob et du risque de contamination par les prions, il existe actuellement une réticence importante à utiliser le collagène en raison de son
origine bovine.
Par ailleurs les produits hémostatiques locaux actuels existent soit sous forme de solution liquide, soit sous forme de compresses ou de tampons hémostatiques. L'inconvénient de la solution liquide est de s'écouler immédiatement et de ne pas rester au contact de la zone à coaguler. Certes il est possible d'imbiber une compresse ou un tampon de ladite solution liquide, pour autant que la zone à coaguler soit d'accès immédiat et soit visible.
Dans le cas de procédures en radiologie interventionnelle ou en chirurgie endoscopique, le site de saignement est à distance de la zone d'ouverture cutanée. C'est pour de tels cas que les tampons de collagène ont été développés, tampons qui sont biocompatibles, biodégradables et qui présentent la particularité d'accélérer l'hémostase, et donc d'être hémostatiques malgré la présence éventuelle d'héparine ou d 'anti-aggrégants plaquettaires. Cependant la mise en place du tampon de collagène, en radiologie interventionnelle ou en chirurgie endoscopique, nécessite l'utilisation de dispositifs particuliers, tel celui faisant l'objet du document EP A-0476178. Ce dispositif est conçu spécialement pour la mise en place, en fin de procédure d'intervention, d'un produit hémostatique au contact de la zone à obturer c'est à dire au contact de la paroi du vaisseau sanguin sans avoir de risques de pénétration du produit hémostatique à l'intérieur du vaisseau. Un tel dispositif est commercialisé par la firme Datascope et spécialement conçu pour l'introduction d'un produit hémostatique local sous forme d'un tampon fibreux de collagène.
Le but que s'est fixé le demandeur est de proposer un produit hémostatique qui pallie les inconvénients précités en ce que d'une part il ne s'agit pas de collagène et il est exempt de produits d'origine humaine et d'autre part il évite l'utilisation de dispositifs particuliers d'introduction dans le cas de radiologie interventionnelle ou de chirurgie endoscopique, et enfin il est actif chez tous les patients y compris ceux qui sont soumis à un traitement d' anti-coagulation, par
exemple à l'héparine.
Ce but est parfaitement atteint par le produit hémostatique de l'invention qui, de manière caractéristique, consiste en une composition visqueuse, éventuellement à l'état de gel, biocompatible, biodégradable et/ou bioéliminable, qui n'est pas une composition de collagène, dans laquelle est inclus au moins un extrait hémostatique de venin de seφent, à activité thrombin-like.
On dit qu'un produit hémostatique a une activité thrombin-like lorsqu'il agit sur le fibrinogène pour former des monomères de fibrine, dont la polymérisation est indispensable pour la formation du caillot sanguin. Les enzymes, thrombin-like, extraites des venins de serpent sont des glycoprotéines , molécules de petites dimensions qui , dans des conditions normales , diffusent très rapidement dans l'organisme. Le fait de mettre en oeuvre l'extrait hémostatique de venin de serpent , à activité thrombin-like, dans une composition visqueuse permet de ralentir l'absorption trop rapide des molécules actives dans les tissus et leur diffusion au niveau de la circulation générale du corps. Cette rétention des molécules actives doit laisser un temps de contact suffisant entre lesdites molécules actives et le sang au niveau de la brèche vasculaire pour obtenir l'effet recherché à savoir la mise en route de la coagulation sous l'effet de ces enzymes. Cependant les propriétés physiques de la composition, en terme de viscosité, doivent également permettre son introduction à travers les cathéters ou les systèmes d'introduction vasculaire habituellement utilisés en chirurgie ou en radiologie.
Ces dispositifs possèdent une lumière interne de l'ordre de 1 ,5 à 3 millimètre, la section de certains cathéters utilisés pouvant descendre jusqu'à 0,4 millimètre. La composition visqueuse, éventuellement à l'état de gel, doit donc avoir une viscosité et une cohésivité suffisantes pour rester au contact de la zone à coaguler sans pénétration à l'intérieur de la lumière vasculaire et pour avoir le temps d'effectuer une action d'initialisation ou d'accélération des phénomènes
biologiques de la coagulation mais doit être suffisamment fluide pour cheminer à travers les systèmes d'introduction décrits ci-dessus.
Pour rester au contact au niveau de la brèche vasculaire, il est préférable que la composition ait une viscosité supérieure à 50 Pa.s. (Pascal/seconde), la fluidité nécessaire au cheminement à travers le cathéter étant variable en fonction de la longueur et de la section du cathéter.
Il est à souligner que les extraits hémostatiques de venin de serpent sont efficaces malgré la présence de traitements anti-coagulants, par exemple à l'héparine. Ceci n'est pas le cas du facteur spécifique hémostatique qui est décrit dans le document WO.93/06855, à savoir le facteur VII activé, qui de plus est d'origine humaine, contrairement au but visé par la présente invention. Dans le document EP.O.241.179, l'agent hémostatique mis en oeuvre est l'acide tranexamique qui est un an ti-fibronoly tique dont l'action s'exerce lorsque le caillot est constitué ; cet agent ne peut donc pas être efficace lorsqu'il s'agit d'un patient soumis à un traitement anti-coagulant, par exemple à l'héparine, dans la mesure où du fait de ce traitement le caillot ne sera pas constitué. Dans les documents WO.85/OO969 et WO.94/O3155 il s'agit de gels insolubles dans l'eau et donc dans les liquides physiologiques ; ces gels ne sont pas biorésorbables et l'on ne peut donc pas obtenir , comme cela est recherché dans la présente invention, une diffusion des molécules actives qui soit suffisante pour obtenir la mise en route de la coagulation dans un temps rapide.
Dans un mode de réalisation, la composition hydrosoluble visqueuse, biocompatible, biodégradable, exempte de collagène, est formée d'un haut polymère d'acétyle glucosamine et d'acide glucuronique, à savoir l'acide hyaluronique, qui est un polysaccharide fonctionnalisé par des groupes acétamides.
Un certain nombre de polymères d'origine naturelle, synthétique ou semi- synthétique, seuls ou en association, sont capables de former des compositions visqueuses ou des gels qui seront biodégradables ou bioéliminables. On peut citer
à titre d'exemples non limitatifs, le polyvinylpyrolidone, le polyvinylalcool, le polyéthylène-glycol, les polysaccharides naturels ou semi-synthétiques tels le Dextran, le sulfate de dextrane, le pentosane sulfate, le keratane sulfate, la chondroitine sulfate, l'agar-agar,la chitine et le chitosane, le carrageenate, des protéines et leurs dérivés tels que le sulfate de protamine, différentes fractions peptidiques, les poly-alpha-amino-acides à site acide ou basique tels que l'acide polyglutamique, l'acide polyaspartique ou la polylysine, enfin les polydésoxyribonucléotides, l'alphacyclodextrine, certains triglycérides.
S'agissant des extraits de venin de serpent, il en existe une quarantaine qui ont des propriétés pro-hémostatiques thrombin-like, même en présence de médicaments agissant sur la coagulation tels que l'héparine, les anti-aggrégants plaquettaires ou les fibrinoly tiques.
Des produits disponibles sur le marché actuellement , on peut citer la batroxobine commercialisée sous le nom de Defibrase ou d'Ophistasin ou entrant dans la composition de la Reptilase et venant des serpents Bothrops, ainsi que l'Ancrod ou Ar in venant des Calloselasma Rhodostoma. D'autres molécules extraites des venins de seφent telles que : Acutine Bilinéobine, Vensin, Gabonine, Aspérase, Serastobine, Crotalase, Geroxine, Defibrisine et Clotase sont aussi connues pour avoir une action thrombin-like. D'autres produits présentant des propriétés hémostatiques peuvent être inclus dans une composition hémostatique de l'invention, tel que la 1- naphtylamine-4-sulfonic acid, la 1 ,2 naphthoquinone commercialisé sous le nom de Naftazone, l'acide ellagique commercialisé sous le nom de Lagistase, l'adrenalone commercialisé sous le nom d'Adrenalone, les dérivés de l'acide arachidonique, la ristocétine, l'Adenosine, les céphalines.
L'acide alginique et les alginates en plus de leurs propriétés hémostatiques locales possèdent aussi un pouvoir de gélification important.
Le sulfate de protamine qui est un neutralisant de l'héparine connu et commercialisé sous le nom de Protamine peut avoir une activité hémostatique par
voie locale et peut pour former un sel stable avec l'héparine contenue dans le sang être utilisé en complément. Le bleu de méthylène, l'hexadimétrine qui sont des antidotes de l'héparine sont aussi utilisables.
Une difficulté particulière apparaît lorsque le produit hémostatique de l'invention est utilisé chez des patients soumis à un traitement anti-coagulant par l'héparine, puisque ces patients sont incapables de compenser localement la fibrinolyse physiologique par la création de nouveaux polymères de fibrine en raison du traitement à l'héparine. Cette incapacité peut entraîner un risque de saignements secondaires par redissolution du caillot. Pour éviter ce risque , selon l'invention, le produit hémostatique comporte également des moyens favorisant la solidité du caillot. Ces moyens peuvent consister dans différents produits hémostatiques rentrant dans le groupe des anti-fibrinolytiques tels que l'acide tranexamique commercialisé sous le nom d'Exacyl ou encore des dérivés de l'acide tranexamique, des dérivés de l'acide aminocaproique, la cimetidine et ses dérivés. L'adjonction de Calcium et/ou l'abaissement du pH va favoriser la polymérisation des monomères de fibrine et augmenter la stabilité du caillot.
Dans un mode préférentiel, l'extrait de venin de seφent est l' Ancrod commercialisé sous les noms d'Ancrod ou d'Arwin par le laboratoire pharmaceutique KNOLL. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va être faite d'un exemple de réalisation d'une composition visqueuse hémostatique constituée de la combinaison d'acide hyaluronique et d'Ancrod.
L'objet de la présente invention est de proposer un produit hémostatique qui permet d'éviter tout risque de contamination par les prions et par un agent infectieux ou viral d'origine humaine, qui soit biocompatible, bioéliminable et/ou biodégradable. Il doit de plus rester au contact de la brèche vasculaire et ne pas pénétrer à l'intérieur de la lumière artérielle, pendant un temps suffisant pour que soit initiée la coagulation et se forme le caillot sanguin.
Il doit impérativement être efficace en présence d'un traitement
modifiant l'hémostase ou de médicaments qui ralentissent la coagulation comme les anti-aggrégants ou les héparines ou qui agissent sur la fibrinolyse.
De plus le produit de l'invention doit pouvoir être introduit sous la peau sans avoir recours à un dispositif particulier mais en utilisant les moyens d'introduction habituellement mis en oeuvre en radiologie interventionnelle ou en chirurgie endoscopique.
De manière caractéristique, le produit hémostatique de l'invention consiste en une composition visqueuse, éventuellement à l'état de gel, biocompatible, biodégradable ou bioéliminable, qui n'est pas une composition de collagène et dans laquelle est inclus comme produit actif hémostatique au moins un extrait hémostatique de venin de seφent à activité thrombin-like. La composition visqueuse est seringuable, c'est à dire elle peut se déplacer dans les cathéters et les introducteurs par simple pression manuelle sur la seringue mais présente une viscosité et une cohésivité tels qu'elle reste au contact de la brèche vasculaire et n'entre pas à l'intérieur de la lumière artérielle.
Dans l'exemple préféré de réalisation, donné à titre non exhaustif, la composition visqueuse est l'acide hyaluronique et le produit actif est l'Ancrod.
La composition d'acide hyaluronique à 1 % est préparée avec un acide hyaluronique de masse moléculaire moyenne de 1 ,3.1O6 Daltons. L'Ancrod est commercialisée sous la forme d'une solution de 1 ml contenant 70 Unités.
L'inclusion de l'Ancrod dans la composition n'affecte pas les propriétés pro-hémostatiques de l'Ancrod.
La composition hémostatique de l'invention, une fois introduite au niveau de la paroi du vaisseau présentant la brèche vasculaire à obturer, ne pénètre pas dans ladite brèche du fait de sa viscosité et de son caractère cohésif ; le sang s'échappant de la brèche vasculaire vient en contact avec ladite composition . Le sang est alors soumis à l'action progressive de l'Ancrod qui initie le démarrage de la formation du caillot en environ 30 secondes. La formation du caillot permet d'obtenir en 10 à 15 minutes l'hémostase de la brèche vasculaire. C'est la
rétention de l'Ancrod dans l'acide hyaluronique qui permet à l'Ancrod d'avoir une action locale. L'acide hyaluronique étant bio-dégradable va ultérieurement se dégrader progressivement pour disparaître de l'organisme sans entraîner de conséquence néfaste pour celui-ci. L'action pro-hémostatique de l'Ancrod a été largement rapportée dans la littérature , l'action pro-hémostatique de l'Ancrod est valablement obtenue en ajoutant à 4 ce d'acide hyaluronique , 1/2 ampoule d'Ancrod, soit 35 unités.
La présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit à titre d'exemple préféré de l'invention. En particulier, il revient à l'homme du métier de choisir parmi toutes les compositions visqueuses, éventuellement à l'état de gels biodégradables déjà utilisés dans le secteur médical et parmi les extraits hémostatiques de venin de seφent, ceux qui conviennent pour remplir les fonctions imparties à la composition hémostatique de l'invention. De plus il appartient à l'homme du métier de mélanger à une composition visqueuse plusieurs produits hémostatiques pour potentialiser les effets de chaque produit et pouvoir être utilisés chez des patients présentant des traitements combinés associant plus d'un médicament agissant sur l'hémostase, par exemple lorsque des patients sont soumis à un traitement fibrinolytique associé à l'héparine et à un ou deux anti-aggrégants plaquettaires. Différents procédés permettent d'augmenter la rétention de la molécule active dans la composition visqueuse permettant ainsi d'obtenir un ralentissement de l'absoφtion de la molécule active par le sang. L'augmentation de la concentration en acide hyaluronique à 1,6 ou à 2% permet d'augmenter significativement l'efficacité de la composition. L'utilisation d'acide hyaluronique ayant un degré de polymérisation plus élevé améliore aussi la rétention de la molécule active. La rétention de la molécule active peut aussi être augmentée par l'estérification de l'acide hyaluronique, celle-ci pouvant être effectuée avec différents types d'alcool. Enfin, la rétention de la molécule peut être augmentée par la création d'interactions ioniques. L'acidification de l'acide hyaluronique en
dessous du point isoélectrique de la molécule active par exemple en-dessous de 6.6 pour la Batroxobine va entraîner des interactions ioniques, par l'intermédiaire des groupements cationiques de la batroxobine qui vont interagir avec des groupements carboxyles de la molécule d'acide hyaluronique acidifié. Enfin, l'adjonction de produits viscosants , par exemple la gélatine entraîne une augmentation de la rétention de la molécule du fait d'une augmentation de l'encombrement stérique au niveau de la composition.