
Pourquoi la plupart des peptides sont-ils injectés plutôt qu'avalés ?
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La plupart des peptides sont injectés parce que l'intestin est conçu pour les digérer. L'acide gastrique et la pepsine, puis les enzymes pancréatiques et de la bordure en brosse, décomposent les peptides en acides aminés, et ceux qui subsistent sont trop gros et trop hydrophiles pour traverser la muqueuse intestinale1. Les peptides oraux qui reposent sur des activateurs de perméation, comme le sémaglutide oral, atteignent le sang à environ 1 % ou moins, si bien que l'injection reste la norme3,4.

Qu'arrive-t-il à un peptide lorsqu'il est avalé ?
Les peptides sont de courtes chaînes d'acides aminés. Une convention courante appelle peptides les chaînes de 2 à 50 acides aminés et protéines les chaînes plus longues, bien que la limite soit floue : l'insuline humaine, avec ses 51 acides aminés, est décrite des deux façons1. En raison de leur faible stabilité et de leur perméabilité limitée dans l'intestin, les peptides et protéines thérapeutiques sont généralement administrés par injection1.
Le premier obstacle est l'acidité. Le liquide gastrique d'un adulte en bonne santé se situe à environ pH 1,5 à 3,5, pour monter à environ pH 5 à 6 dans le duodénum et pH 7 à 8 dans la partie basse de l'intestin grêle1. La pepsine, l'enzyme de l'estomac qui coupe les protéines, agit le mieux à pH 2 à 3 et scinde les liaisons peptidiques en fragments plus petits1. Dans un liquide gastrique simulé, aucune insuline n'était détectable après 30 minutes1.
L'intestin grêle ajoute les enzymes pancréatiques, dont la trypsine, la chymotrypsine, la carboxypeptidase et l'élastase, puis les peptidases de la bordure en brosse découpent ce qui reste en tripeptides, dipeptides et acides aminés isolés1. Dans une comparaison de 17 médicaments peptidiques, seuls 3 subsistaient après 30 minutes dans le liquide intestinal humain : la ciclosporine (99 % intacte), la desmopressine (25 %) et l'octréotide (22 %), et tous trois sont aujourd'hui commercialisés sous forme orale1.
Pourquoi les peptides ne peuvent-ils pas traverser la paroi intestinale ?
Un peptide qui survit à la digestion doit encore traverser le mucus, un gel collant sécrété par les cellules caliciformes qui piège les éléments étrangers ; chez l'humain, les couches les plus épaisses se trouvent dans l'estomac, à environ 180 micromètres, et dans le côlon1. Sous le mucus se trouve une seule couche de cellules épithéliales, dont environ 90 % sont des entérocytes absorbants, scellées entre elles par des jonctions serrées qui font de cette paroi un gardien contre les grosses molécules1.
Les peptides se prêtent mal à l'une comme à l'autre voie de passage à travers cette couche. Le passage à travers les cellules (transcellulaire) devrait être extrêmement lent, car les peptides sont hydrophiles, portent de nombreux groupes capables de former des liaisons hydrogène et pèsent généralement bien plus de 500 daltons1. Le passage entre les cellules (paracellulaire) implique de franchir des pores remplis d'eau d'environ 3 à 10 angströms, que les molécules de plus d'environ 500 daltons ne peuvent généralement pas emprunter ; même ouverts par des activateurs de perméation, ces pores restent inférieurs à 20 nanomètres et ne couvrent que 0,01 % à 0,1 % de la surface intestinale1.
Les personnes diffèrent aussi. L'état du mucus, la sécrétion enzymatique et la motilité intestinale varient d'un individu à l'autre, et cette variabilité constitue en soi un obstacle pour les peptides oraux1.
| Obstacle | Son effet sur un peptide | Source |
|---|---|---|
| Acide gastrique et pepsine | pH 1,5 à 3,5 ; la pepsine coupe les liaisons peptidiques et est la plus active à pH 2 à 3 | 1 |
| Enzymes pancréatiques | La trypsine, la chymotrypsine, la carboxypeptidase et l'élastase dégradent les peptides dans l'intestin grêle | 1 |
| Peptidases de la bordure en brosse | Découpent les fragments restants en di- et tripeptides et en acides aminés | 1 |
| Couche de mucus | Gel collant qui piège les éléments étrangers ; environ 180 micromètres d'épaisseur dans l'estomac humain | 1 |
| Épithélium et jonctions serrées | Des pores de 3 à 10 angströms excluent la plupart des molécules de plus de 500 daltons | 1 |
Quels peptides fonctionnent déjà par voie orale ?
Un petit groupe de médicaments peptidiques est autorisé pour la voie orale, et chacun contourne l'obstacle intestinal d'une manière différente. La ciclosporine, un peptide cyclique d'une masse moléculaire de 1202, a été la première formulation peptidique orale autorisée aux États-Unis, en 1990, et une formulation améliorée a suivi cinq ans plus tard1. Le linaclotide, un peptide de 14 acides aminés, évite entièrement le problème de l'absorption : il agit localement sur la surface interne de l'intestin et est très peu absorbé, avec une disponibilité systémique négligeable8.
Deux produits plus récents utilisent des activateurs de perméation. Le sémaglutide oral a été autorisé en 2019, et une gélule orale d'octréotide utilisant une technologie d'activateur de perméabilité transitoire a suivi en 20201. Les gélules d'octréotide sont gastrorésistantes et contiennent du caprylate de sodium parmi leurs excipients7. Dans l'étude à administration unique figurant dans l'étiquetage, menée chez des sujets en bonne santé, la gélule nécessitait environ 200 fois plus d'octréotide que l'injection pour atteindre une exposition globale similaire, et la prise d'aliments réduisait l'absorption d'environ 90 %7.
| Peptide | Mode d'administration | Ce que rapporte l'étiquetage ou la littérature |
|---|---|---|
| Ciclosporine | Peptide cyclique dans une formulation auto-émulsionnante1 | 99 % intact après 30 minutes dans le liquide intestinal humain1 |
| Desmopressine | Forme orale commercialisée1 | 25 % intact après 30 minutes dans le liquide intestinal humain1 |
| Octréotide | Gélule gastrorésistante avec un activateur de perméabilité transitoire1,7 | Environ 200 fois plus de peptide que l'injection pour une exposition similaire ; la prise d'aliments réduit l'absorption d'environ 90 %7 |
| Sémaglutide | Comprimé co-formulé avec l'activateur d'absorption SNAC4 | Biodisponibilité absolue estimée à environ 0,4 % à 1 %4 |
| Linaclotide | Agit localement dans la lumière intestinale8 | Très peu absorbé, disponibilité systémique négligeable8 |
Comment le sémaglutide oral se compare-t-il à l'injection ?
Le sémaglutide est un analogue du GLP-1 présentant 94 % d'homologie de séquence avec l'hormone humaine, modifié pour se lier à l'albumine et résister à la dégradation par l'enzyme DPP-4, ce qui lui confère une demi-vie d'environ une semaine4. Le comprimé est co-formulé avec du salcaprozate de sodium (SNAC), qui aide le sémaglutide à être absorbé, principalement dans l'estomac4. Sa biodisponibilité absolue estimée est d'environ 0,4 % à 1 % pour les comprimés d'origine et d'environ 1 % à 2 % pour une nouvelle formulation de comprimé figurant dans le même étiquetage4. L'injection hebdomadaire sous la peau a une biodisponibilité absolue de 89 %5.
Le comprimé ne fonctionne que dans des conditions strictes. Son étiquetage prévoit la prise du comprimé à jeun le matin avec au maximum 4 onces d'eau, puis un délai d'au moins 30 minutes avant tout aliment, toute boisson ou tout autre médicament oral4. Une analyse pharmacocinétique d'essais de pharmacologie clinique a estimé la biodisponibilité orale à 0,8 % dans ces conditions recommandées, celle-ci augmentant avec un jeûne plus long après le comprimé et diminuant avec une plus grande quantité d'eau6. La variabilité intra-individuelle de la biodisponibilité était de 137 %, ce que la prise quotidienne et la longue demi-vie ramènent à environ 33 % de variabilité de l'exposition à l'état d'équilibre6.
| Caractéristique | Comprimé | Injection |
|---|---|---|
| Biodisponibilité absolue | Environ 0,4 % à 1 % (comprimés d'origine) ou 1 % à 2 % (comprimés plus récents)4 | 89%5 |
| Fréquence | Une fois par jour4 | Une fois par semaine5 |
| Aliments et eau | À jeun, avec jusqu'à 4 onces d'eau, attente de 30 minutes4 | Pendant ou en dehors des repas5 |
| Voie | Par voie orale ; absorbé principalement dans l'estomac, avec l'aide du SNAC4 | Sous la peau de l'abdomen, de la cuisse ou du haut du bras5 |
| Demi-vie | Environ 1 semaine4 | Environ 1 semaine5 |
Quelles technologies permettent aux peptides d'agir par voie orale ?
Les chercheurs s'attaquent aux barrières une par une. Les stratégies comprennent les promoteurs de perméation, les inhibiteurs des enzymes intestinales et les peptides pénétrant le mucus ou les cellules2. D'autres approches incluent les enrobages gastro-résistants, les nanoparticules et les microdispositifs intestinaux1. Les inhibiteurs enzymatiques agissent en se liant de façon réversible ou irréversible aux enzymes qui, sinon, couperaient le peptide1. Des versions orales de l'insuline, de la calcitonine, de l'hormone parathyroïdienne et de la vasopressine ont toutes atteint le stade des essais cliniques2.
Les résultats restent modestes à ce jour. Le sémaglutide, l'octréotide et la calcitonine de saumon par voie orale ont terminé des essais de phase III, mais les formulations orales de peptides fondées sur des promoteurs de perméation classiques présentent une biodisponibilité faible et variable, d'environ 1 %3. Les formats à nanoparticules ont largement déçu : peu de prototypes ont atteint les essais cliniques, en raison d'une faible charge, d'un mauvais contrôle de la libération, d'une faible captation par les cellules intestinales et d'une montée en échelle difficile3. Les chimistes médicinaux conçoivent aussi des peptides macrocycliques plus petits et stables, qui pourraient être mieux absorbés que les peptides linéaires3.
Pourquoi l'injection reste-t-elle la norme pour la plupart des peptides ?
Parce qu'un produit oral, pour agir, doit de toute façon perdre la majeure partie de son peptide. Avec une biodisponibilité d'environ 1 %, seuls les peptides puissants dont le coût de synthèse reste abordable sont des candidats réalistes pour la voie orale3. Les meilleurs candidats ont un index thérapeutique large, une certaine stabilité dans l'intestin, une demi-vie d'élimination longue et une clairance faible3. Le sémaglutide correspond à ce profil, avec sa demi-vie d'une semaine4,3.
L'injection a aussi de vrais inconvénients. Les injections au long cours posent des problèmes d'observance, notamment la douleur, la peur des aiguilles et l'irritation locale, ce qui explique l'ampleur des recherches consacrées aux alternatives1,2. Pour la plupart des peptides, cependant, la faible perméabilité membranaire, le métabolisme et une clairance rapide empêchent encore la mise au point d'un comprimé utilisable3.
À retenir
- L'acide gastrique, la pepsine, les enzymes pancréatiques et les peptidases de la bordure en brosse dégradent la plupart des peptides avant qu'ils puissent être absorbés.
- La muqueuse intestinale exclut la plupart des molécules de plus d'environ 500 daltons, ce qui écarte l'absorption passive pour la plupart des peptides.
- Seuls 3 des 17 médicaments peptidiques ont résisté 30 minutes dans le liquide intestinal humain, et tous trois sont aujourd'hui commercialisés sous forme orale.
- Le sémaglutide oral atteint une biodisponibilité absolue d'environ 0,4 % à 1 % dans des conditions de jeûne strictes, contre 89 % pour la forme injectable.
- Les produits peptidiques oraux contenant des promoteurs de perméation atteignent généralement une biodisponibilité d'environ 1 % ; seuls les peptides puissants et abordables conviennent donc à la voie orale.
Références
- Oral delivery of proteins and peptides: Challenges, status quo and future perspectives
- Advances in oral peptide therapeutics
- Systemic delivery of peptides by the oral route: Formulation and medicinal chemistry approaches
- RYBELSUS (semaglutide) tablets and OZEMPIC (semaglutide) tablets, for oral use: prescribing information
- OZEMPIC (semaglutide) injection, for subcutaneous use: prescribing information
- Clinical Pharmacokinetics of Oral Semaglutide: Analyses of Data from Clinical Pharmacology Trials
- MYCAPSSA (octreotide) delayed-release capsules, for oral use: prescribing information
- LINZESS (linaclotide) capsules, for oral use: prescribing information
Questions fréquentes
Les peptides peuvent-ils résister à l'acide gastrique ?
La plupart n'y parviennent pas. La pepsine est surtout active au pH bas de l'estomac, et dans un liquide gastrique simulé, l'insuline était indétectable après 30 minutes1. Certains peptides cycliques s'en sortent bien mieux : la ciclosporine était intacte à 99 % après 30 minutes dans le liquide intestinal humain1.

