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NeuroPV : envisager l’implant autrement

NeuroPV est un projet labellisé par le Pôle MecaTech développé par la société Synergia Medical et ses partenaires, VDDTech, l’UCLouvain et l’ULB. Ancré dans le domaine de la neurostimulation, son objectif est de développer un implant où les fils ont été remplacés par des fibres optiques. Après 3 ans et 8 mois, le projet se clôture, l’occasion de faire le point avec Jérôme Garnier, Senior R&D Engineer chez Synergia Medical.

 

Pourquoi avoir développé un projet comme NeuroPV ?

Développée par Attila Borbáth et Pascal Doguet en 2015, la société Synergia Medical a été créée avec l’idée de proposer des implants de neurostimulation de nouvelle génération. NeuroPV a pour objectif de développer un implant pour stimuler le nerf vague et ainsi, traiter l’épilepsie.

Ce nerf vague se trouve au niveau du cou, grâce à une stimulation électrique, il est possible de diminuer les crises d’épilepsie, voire de les arrêter. Ce type de thérapie existe déjà sur le marché, différents concurrents proposent d’ailleurs des implants à cette fin.

En général, la première solution pour traiter l’épilepsie est la prescription médicamenteuse. Mais environ un tiers des personnes épileptiques sont réfractaires aux médicaments (les médicaments n’ont pas d’effets). Dans ce cas-là, les médecins proposent deux solutions. Soit une intervention chirurgicale, mais qui est très invasive et pas toujours possible (40% des patients ne peuvent pas être candidat à la chirurgie). Soit l’implantation d’un stimulateur du nerf vague (VNS) qui est une solution possible parmi d’autres (RNS Responsive neurostimulation, DBS Deep brain stimulation, etc.). Pour la VNS, une électrode est implantée sur le nerf vague via une petite incision au niveau du cou, celle-ci va l’entourer pour lui donner une impulsion électrique. L’électrode est reliée via un câble à un dispositif électronique au niveau de la poitrine (similaire à un pacemaker). Habituellement, ce système utilise des fils électriques. Dans notre dispositif, nous avons remplacé ces fils par des fibres optiques.

Avec la fibre optique, nous utilisons également des cellules photovoltaïques pour convertir l’énergie optique monochromatique en impulsions électriques. Il s’agit là d’une véritable rupture technologique dans le traitement de l’épilepsie. Et tout cela a été développé dans le cadre du projet NeuroPV.

Quels sont les avantages de ce dispositif ?

La plupart des implants sont en métal. Si le patient a besoin pour diverses raisons d’une IRM, il peut rencontrer des problèmes de chauffe. De même, des artefacts peuvent apparaître sur les images. Avec notre système, nous ne rencontrons pas du tout ce problème, nous sommes quelque part « IRM safe ».

Autre avantage : la possibilité de charge de la batterie. Les dispositifs actuels sont généralement en titane avec une batterie intégrée non rechargeable qui peut durer entre 4 et 6 ans, imposant une chirurgie de remplacement du dispositif. Nous avons développé une structure pour encapsuler l’électronique, qui est transparente et qui permet la recharge. Notre système devrait pouvoir perdurer à peu près 15 ans.

Où en êtes-vous aujourd’hui dans ce projet ?

Nous allons entrer en la phase de V&V. En d’autres termes, nous validons tout ce qui a été développé en vue des essais cliniques. Comme pour tous les dispositifs médicaux, la préoccupation sécuritaire est primordiale. De nombreux tests de « safety » sont donc effectués. L’idée est de constituer un dossier extrêmement documenté pour démarrer la première étude clinique, ce que l’on appelle le « First in Human ». Nous espérons atteindre cette étape dans le courant 2022.

Les protocoles sont exigeants dans le médical…

En effet, il y a aussi toutes les notions de biocompatibilité. Nous devons prouver que le dispositif est biocompatible avec le corps humain sans qu’il y ait le moindre danger pour le patient. Nous nous consacrons pour le moment à documenter toute la production pour garantir cette sécurité.

Quel a été l’apport des partenaires sur le projet ?

Le projet NeuroPV avait deux aspects : développer l’implant grâce aux financements et travailler avec des partenaires pour apporter de nouvelles fonctionnalités.

L’une des fonctionnalités que nous essayons de développer est la détection et l’analyse de bios marqueurs via l’implant afin de détecter l’arrivée de crises épileptiques et envoyer une stimulation adaptée pour la stopper avant qu’elle ne démarre pas. Actuellement, cette solution n’existe pas encore en VNS.

Nous collaborons avec l’UCLouvain, et plus précisément l’équipe du Pr Riëm El Tahry, neurologue à l’Hôpital Saint-Luc. Ils travaillent déjà beaucoup avec les neuro-réfractaires (les patients avec qui les médicaments ne marchent pas). Ils ont mené des études notamment sur l’activité du nerf vague sur des rats pour l’identification de paternes en vue de détecter les crises. Quelques corrélations en sont sorties et des papiers ont été écrits sur le sujet. Évidemment, des démarches doivent encore être menées pour adapter ces recherches dans notre implant. Cela nécessitera de nombreux traitements de données et d’ajustements de l’électronique. Cet aspect sera sans doute ajouté pour une deuxième génération d’implants.

Du côté de l’ULB, nous travaillons avec le Pr Antoine Nonclercq. Il s’agit toujours du nerf vague, mais d’un point de vue optique. L’idée est de détecter l’activité nerveuse par le biais de changements des propriétés optiques du nerf vague. Des études ont été menées sur ceux de rats. Cependant, des résultats prometteurs ont été observés qui sont néanmoins dépendant du type de nerfs étudiés. Des études doivent être approfondies pour le nerf vague. Ce qui nous intéresse, de notre point de vue, c’est la détection optique de l’activité nerveuse. Puisque nous utilisons des fibres optiques, il pourrait être possible d’en tirer des bios marqueurs.

De manière générale, nous avons abordé les aspects de recherche avec nos partenaires universitaires, que ce soit l’UCL ou l’ULB.

Dernier partenaire, VDDTech. Ils sont actifs dans le développement de circuits intégrés spécialisés. Grâce à eux, des fonctionnalités supplémentaires ont été ajoutées à l’implant, tant au niveau de l’implant dont la taille de l’électronique sera notamment réduite qu’au niveau de l’électrode qui devrait pouvoir gagner de nouvelles fonctionnalités.

Par ailleurs, nous pourrons également fabriquer par nos propres moyens les puces électroniques.

Quelles sont les perspectives du projet aujourd’hui ?

Notre société est en croissance actuellement, puisque nous sommes environ 20 employés.

Nous gardons d’excellentes relations avec nos partenaires avec qui nous continuons à collaborer, que ce soit sur les prochaines études cliniques, ou sur des projets de recherche.

On peut compter environ 55 millions de personnes diagnostiquées épileptiques dans le monde. Environ 30% sont réfractaires aux médicaments, donc cela présage une taille de marché intéressante.

Au-delà de ce projet-ci, l’objectif est de valoriser cette base technologique qui pourra être utilisée pour le développement d’autres implants, notamment pour les nerfs périphériques. Cela pourrait concerner les apnées sur sommeil, l’optogénétique, la DBS (deep brain stimulation), le contrôle de douleur, etc.

Comment avez-vous vécu la collaboration avec le Pôle Mecatech ?

Malgré la période covid qui a compliqué les échanges, nous avons pu bénéficier de très bons contacts avec le Pôle. Nous avions déjà des échanges fructueux entre partenaires, mais le point de vue extérieur du Pôle a souvent apporté des réflexions intéressantes et enrichissantes.

Nous sommes d’ailleurs en réflexion en vue de relancer un autre projet.

 

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