Un sceau pour les fuites de l'intestin et de l'estomac
Le Pioneer Fellow de l'ETH Alexandre Anthis développe un pansement intestinal qui permet d'étanchéifier les sutures chirurgicales de l'intestin ou de l'estomac. Le matériau permet également de détecter à temps si une fuite s'est produite - et d'éviter ainsi de graves complications.
Pour les chirurgiens, la réduction de l'estomac ou l'ablation de tissus intestinaux font désormais partie des interventions de routine. Jusqu'à présent, les médecins ne savent toujours pas si les sutures qu'ils laissent dans le tractus gastro-intestinal sont vraiment étanches.
Ainsi, une patiente sur dix subit encore des complications, par exemple que le suc gastrique ou le contenu de l'intestin pénètre dans l'abdomen par une fuite et provoque une infection grave. Les fuites de sutures ne sont toutefois guère visibles de l'extérieur du corps et souvent seulement lorsqu'un patient a soudainement une forte fièvre - un signe de septicémie.
"Le problème des sutures non étanches après les opérations du tractus gastro-intestinal n'est toujours pas résolu", déclare l'EPFZ. Pioneer Fellow Alexandre Anthis. "Je n'aurais jamais pensé que c'était encore un sujet de préoccupation, même dans les pays riches et industrialisés".
Le chimiste, qui a étudié à l'ETH Zurich et à la page externeEmpa a voulu remédier à ce problème : déjà dans sa thèse de doctorat, il a essayé de trouver des solutions à ce problème, et depuis un an, il travaille au développement d'un patch high-tech qui non seulement rendra les sutures des intestins et de l'estomac complètement étanches, mais qui indiquera également à temps si la suture fuit.
Pansement intestinal en hydrogel
La base de ce patch intestinal est un hydrogel. Certains éléments chimiques de détection y sont intégrés, qui réagissent soit aux modifications du pH dues à la fuite d'acide gastrique, soit à certaines enzymes de l'intestin. Avec un appareil à ultrasons classique, les médecins peuvent contr?ler régulièrement, de manière simple et non invasive, après une opération, si le patch présente ou non des modifications. Une fuite au niveau de l'intestin peut ainsi être détectée au bout de trois heures, une fuite au niveau de l'estomac au bout de 15 minutes seulement. Actuellement, il faut souvent des jours pour détecter les fuites.
"Je trouve très gratifiant de développer quelque chose dont on a vraiment besoin".Alexandre Anthis
"Le nouveau patch intestinal doit non seulement permettre d'éviter de graves complications, mais aussi de réaliser des économies massives sur l'ensemble du système de santé. Car les complications débouchent souvent sur des séjours prolongés dans des unités de soins intensifs et sur une longue rééducation", souligne Anthis. Il dispose de chiffres pour le marché de la santé américain : en cas de complications postopératoires, les patients doivent rester deux fois plus longtemps en soins intensifs. Certes, les chirurgiens vasculaires utilisent déjà des pansements intestinaux autocollants à base de protéines, comme la fibrine. Mais ces matériaux ne résistent pas longtemps aux fuites de sucs digestifs. "Notre technologie ne protégera pas seulement les patients, elle deviendra aussi un outil important pour les médecins", espère l'ingénieur de l'ETH.
Une thèse de doctorat comme pierre angulaire
C'est la directrice de thèse d'Anthis, Inge Herrmann, professeure de systèmes nanoparticulaires à l'ETH Zurich, qui lui a donné l'idée de développer un patch pour l'intestin. Anthis raconte qu'elle et son groupe entretiennent de nombreux échanges avec des médecins et des chirurgiens, et que lors d'un tel échange, la nécessité de réduire les complications après les opérations de l'intestin et de l'estomac a été évoquée.
Herrmann a finalement demandé à Anthis de développer une solution à ce problème dans sa thèse de doctorat - ce qu'il a fait avec brio. Gr?ce à sa performance, Anthis est entré en 2022 dans la liste Forbes "30under30". Depuis qu'il a terminé sa thèse de doctorat il y a un an, il travaille maintenant à développer le produit et à le rendre commercialisable. Le capital de départ du Pioneer Fellowship, d'un montant de 150'000 francs, couvre son salaire pendant un an et demi. Le laboratoire, les matériaux et l'infrastructure sont mis à sa disposition par la chaire Herrmann.
Un grand potentiel de marché
Il a également trouvé un nom pour sa future entreprise : Veltist, un dérivé du mot grec "veltistos", qui signifie solution simple mais robuste. L'entreprise devrait voir le jour fin 2022, voire un an plus tard, en fonction du déroulement des essais prévus sur les porcs. Le tractus gastro-intestinal de ces animaux ressemble beaucoup à celui de l'homme et constitue donc un bon modèle. Ces tests devraient ensuite être suivis de la première phase clinique avec les premiers essais sur les humains.
Anthis a donc encore beaucoup de travail à faire. Le développement du pansement est également ambitieux. "Notre objectif est qu'il se dégrade dans le corps et qu'il résiste malgré tout le plus longtemps possible aux conditions les plus défavorables dans l'abdomen. Il ne doit pas non plus activer le système immunitaire", explique Anthis. Mais il ne sera pas facile de concilier toutes ces exigences. Il est néanmoins confiant. "J'aime jouer et créer avec différents matériaux, cela me convient maintenant parfaitement".
Il est également en contact avec une grande entreprise de technologie médicale. Le problème des fuites intestinales après une opération est important et le volume du marché est par conséquent considérable. Rien qu'en Suisse, 120 000 personnes sont opérées de l'appareil gastro-intestinal chaque année, et 14 millions dans le monde. "C'est un grand volume de marché avec un potentiel correspondant", estime Anthis - et il est confiant dans sa capacité à percer.
Un travail utile mais difficile
"Je trouve très gratifiant de développer quelque chose dont on a vraiment besoin", dit-il, avant d'ajouter plus sérieusement : "Un projet comme celui-ci nécessite une coordination et un travail acharné sur différents fronts pour avoir une chance de passer du laboratoire à la clinique". La réalité, c'est que le travail acharné d'une seule personne peut ne pas suffire pour arriver au but. C'est pourquoi le plus important est de trouver une grande équipe et de bons collaborateurs pour un tel projet.
On voit bien que ce projet lui tient à c?ur. Actuellement, il travaille dur et beaucoup. "Parfois, c'est complètement fou", dit-il en riant : "mais nous, les jeunes entrepreneurs, vivons pour cette douleur".
Bibliographie
Anthis AHC, Hu X, et al. Chemically Stable, Strongly Adhesive Sealant Patch for Intestinal Anastomotic Leakage Prevention. Advanced Materials Adv Func Matl, Volume31, Issue, 16 April 15, 2021, doi : page externe10.1002/adfm.202007099