L'objet de cette invention est de proposer un vecteur de médicaments ou de molécules biologiquement actives permettant, par ses qualités une diminution des effets secondaires de ces produits, un effet tampon et une complémentation de ceux-ci par un apport de vitamines, d'acides gras essentiels et d'antiradicalaires.

Ces vecteurs sont des cyanobactéries et/ou des fractions de cyanobactéries, et/ou des micro-algues et/ou des fractions de microalgues. Cet ensemble de micro-organismes est regroupé sous l'abréviation MOP (Micro-Organismes Photosynthétiques). Les médicaments associés peuvent tre des ions métalliques (tels que des oligo-éléments), ou des molécules biologiquement actives complexes d'origine naturelle ou de synthèse (tels que les analgésiques, antibiotiques, anticancéreux, hormones stéroïdes, antiviraux, peptides bioactifs), molécules qui provoquent des réactions secondaires non désirées.

Les MOP comportent deux types de micro-organismes appartenant à deux règnes différents. Les cyanobactéries sont des procaryotes tandis que les algues unicellulaires sont des végétaux eucaryotes.

Parmi les cyanobactéries on utilisera préférentiellement la spiruline (Arthrospira platensis, Spirulina major) et Nostoc qui sont déjà consommées par l'homme, Synechocystis, Synechococcus, qui sont unicellulaires et sont très performantes en culture industrielle. Parmi les algues on utilisera préférentiellement la chlorelle (Chlorella vulgaris) qui est aussi consommée par l'homme, Chlamydomonas, Scenedesmus, Haematococcus, Dunaliella, Chlorococcum, Nanochloropsis, Rhodella, Rhodosorus et Porphyridium qui sont des microalgues unicellulaires. Toutes ces espèces peuvent tre cultivées en conditions artificielles, en milieux clos et contrôlés du point de vue des paramètres physico-chimiques et de la qualité microbiologique. Les MOP ont des compositions très différentes tant du point de vue des membranes, que de leur proportion en pigments et en vitamines, ce qui permet de proposer des formulations très ciblées.

Il est connu que les MOP apportent des molécules biologiquement actives (vitamines, lipides essentiels, polysaccharides, pigments, protéines...) qui ont des actions bénéfiques sur l'organisme sain et malade. Certains de ces composants ont des propriétés particulières.

Les polysaccharides extraits de ces micro-organismes photosynthétiques comportent des fonctions carboxyles et sulfates, fonctions ionisables et réactives qui permettent la fixation ionique ou chimique de molécules. Ainsi l'acide glucuronique joue un rôle très important chez les mammifères en permettant l'élimination de molécules toxiques possédants une fonction alcool, par exemple le phénol ou la morphine. Certains sucres sont sulfatés et cette fonction sulfate permet de piéger les ions positifs divalents. C'est justement le cas de la plupart des oligo-éléments, métaux essentiels. Mais c'est aussi le cas de métaux toxiques comme le plomb et le mercure.

Cette propriété de piège de métaux est exploitée dans les procédés de bioremédiation (dépollution de sites) de"biomining" (récupération assistée des métaux). Les polysaccharides sulfatés ont chez les mammifères des activités biologiques non négligeables : anti-thrombique, anti-virale, anti-inflammatoire, immunomodulatrice, anti-métastasique...

Les lipides sont aussi très intéressants, les MOP sont riches en acide linoléique et en acide gamma-linolénique de forme cis (seule forme biologiquement active), qui sont des lipides essentiels non synthétisés par les animaux. Ils sont nécessaires à la croissance normale, au développement de la peau, à la gestation et à la lactation, au transport du cholestérol, à la synthèse des progestérones. L'oxydation des lipides insaturés est inhibée par la vitamine K que l'on trouve aussi dans les MOP.

Les caroténoïdes ont une activité antiradicalaire, et des activités anti-cancéreuses et anti-inflammatoires sont signalées dans les publications scientifiques. Le béta- carotène est la provitamine A.

Parmi les protéines, les phycobiliprotéines, qui représentent une proportion importante du poids sec chez les cyanobactéries et les microalgues rouges, ont des activités reconnues en tant qu'anti-radicalaire, immuno-modulatrice et anti- inflammatoire. On peut aussi citer la superoxyde-dismutase présente chez les MOP.

L'ensemble de ces caractéristiques confère aux MOP un ensemble de qualités intéressantes pour une utilisation comme co-médicament en médecine humaine, en médecine vétérinaire, en cosmétique, ou comme complément alimentaire.

Ces caractéristiques sont : -Leur capacité à complexer des molécules actives ou des ions dans leur paroi polysaccharidique.

- Ces mmes polysaccharides exercent un rôle protecteur de la muqueuse et un effet tampon lors de la délivrance de ces molécules actives ou ces ions, et donc limitent leurs effets secondaires.

-La libération d'un ensemble de cofacteurs exerçant des activités anti-radicalaires et anti-inflammatoires augmente la tolérance à des médicaments particulièrement agressifs comme les antibiotiques, les antifongiques, les anticancéreux et les antiviraux.

-La présence de vitamines, et de lipides essentiels améliorent sensiblement l'état général de l'organisme.

- Enfin d'autres composants cellulaires sont capables de fixer des molécules biologiquement actives.

La présente invention découle essentiellement de la mise en évidence par les inventeurs du fait que les MOP sont capables de fixer les molécules biologiquement actives susmentionnées, et de transporter ces molécules en les protégeant vers leur cellules cibles, évitant ainsi les phénomènes de pics plasmatiques de ces molécules, et les éventuels effets secondaires de ces dernières, sans pour autant altérer les structures chimiques et les effets biologiques desdites molécules.

La présente invention a pour objet l'utilisation de micro-organismes photosynthétiques (MOP) entiers ou broyés pour la préparation de compositions pharmaceutiques à usage humain ou vétérinaire, de compositions cosmétiques, ou de compléments alimentaires, en association avec une ou plusieurs molécules biologiquement actives.

L'invention a plus particulièrement pour objet l'utilisation susmentionnée de MOP, caractérisée en ce que : - les MOP sont choisis parmi les cyanobactéries, telles que Arthrospira, Spirulina, Nostoc, Synechocystis, Synechococcus, ou parmi les micro-algues unicellulaires, telles que Chlamydomonas, Chlorella, Chlorococcum, Dunaliella, Hematococcus, Nanochloropsis, Porphyridium, Rhodella, Rhodosorus, - et les molécules biologiquement actives sont choisies parmi les oligo-éléments, les acides aminés essentiels, les lipides, les vitamines, les analgésiques, les antibiotiques, les anti-cancéreux, les anti-inflammatoires, les antiviraux, les hormones, les béta-bloquants, les anti-arythmiques, les anti-parasitaires, les peptides bioactifs, d'origine naturelle ou synthétique.

L'invention concerne plus particulièrement l'utilisation susmentionnée de MOP, caractérisée en ce que : - les MOP sont choisis parmi Spirulina, Chlamydomonas, Chlorella, ou Hematococcus, - et les molécules biologiquement actives sont choisies parmi : . les anti-inflammatoires, tel que l'acide acétylsalicylique ou ses dérivés, les anti-cyclooxygénase 2, . les vitamines, telle que la vitamine C, . les antiviraux, tel que le 3'Azido-3'déoxythymidine (AZT) ou ses dérivés, . les antibiotiques, tels que les macrolides, ou les sulfamides, . les anti-cancéreux, telle que la vinblastine, ou les dérivés du taxol, . les oligo-éléments et les métaux bivalents, . les peptides bioactifs.

L'invention a également pour objet un procédé de préparation de micro- organismes photosynthétiques entiers enrichis en molécules biologiquement actives, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - mise en culture desdits micro-organismes dans un milieu de culture approprié, - récolte des micro-organismes obtenus à l'étape précédente, et induction des MOP dans un milieu approprié comprenant des molécules biologiquement actives pendant un temps compris entre 1 et 12 heures permettant à ces molécules soit d'tre fixées par la paroi du micro-organisme soit d'tre accumulées à l'intérieur du micro-organisme, soit encore d'tre intégrées dans l'un des composants de la cellule, - récolte des cellules entières de micro-organismes après l'étape précédente, par filtration, - et séchage par lyophilisation, atomisation ou dessication.

Ce premier procédé est une évolution d'une partie du procédé d'induction physiologique décrit dans le brevet FR 2789399. Les microalgues sont cultivées en photobioréacteurs dans les milieux qui leur sont le plus favorable. Peu de temps avant la phase stationnaire, les MOP sont récoltés et concentrés par filtration. Ils sont ensuite incubés pendant 1 à 12 heures dans un milieu de culture spécifique destiné à induire des modifications. Dans ce cas précis le milieu d'induction physiologique contient la ou les molécules biologiquement actives. Dans certains cas, on utilisera avantageusement un milieu d'induction physiologique basé sur l'eau de mer.

Les cellules entières sont ensuite récoltées par filtration et séchées par lyophilisation (freeze-drying), atomisation (spray-drying) ou dessication pour tre conditionnées préférentiellement sous forme de gélules. Seules les molécules actives fixées ou complexées aux microalgues seront donc utilisées. L'utilisation du milieu d'induction physiologique favorise la fixation de ces molécules par les polysaccharides de la paroi dans le cas général. Il peut aussi y avoir intégration de ces molécules soit dans le système membranaire, soit dans les organites.

L'invention a également pour objet un procédé de préparation de micro- organismes photosynthétiques broyés enrichis en molécules biologiquement actives, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - mise en culture desdits micro-organismes dans un milieu de culture approprié, - récolte des micro-organismes obtenus à l'étape précédente, et broyage dans un tampon physiologique, - incubation du broyat obtenu à l'étape précédente à froid pendant un temps de 1 à 8 heures, le cas échéant à l'abri de la lumière, avec des molécules biologiquement actives, - et séchage par lyophilisation, atomisation ou dessication.

Ce deuxième procédé permet l'utilisation d'autres composants de la cellule, notamment les protéines et les lipides comme vecteurs de médicaments et/ou d'ions.

Dans ce cas, les microalgues sont cultivées en photobioréapteurs dans les milieux qui leur sont favorables et récoltées en fin de phase de croissance par filtration, lavées et reconcentrées dans du sérum physiologique pour tre broyées mécaniquement. Au broyat est ajouté sous agitation douce des molécules biologiquement actives en quantité connue qui peuvent tre naturelles (obtenues par extraction aqueuse de plantes) ou synthétiques. Cette incubation dure 1 à huit heures à 4 degrés Celsius. Pour éviter la photo-oxydation des molécules biologiquement actives, l'incubation est réalisée à l'obscurité. La solution est alors séchée soit par atomisation (spray-drying) soit par lyophilisation (freeze-drying) pour tre conditionnée en gélules. Dans ce cas la totalité des molécules actives sera présente dans l'extrait. On profite alors de l'addition des propriétés des composants des microalgues et des propriétés des molécules actives servant de médicaments.

L'invention a également pour objet un procédé de préparation de micro- organismes photosynthétiques enrichis en molécules biologiquement actives, caractérisé en ce qu'il comprend la mise en oeuvre successive de l'un et l'autre procédé décrit ci- dessus.

L'invention concerne également un procédé tel que décrit ci-dessus, caractérisé en ce que : - les MOP sont choisis parmi les cyanobactéries, telles que Arthrospira, Spirulina, Nostoc, Synechocystis, Synechococcus, ou parmi les micro-algues unicellulaires, telles que Chlamydomonas, Chlorella, Chlorococcum, Dunaliella, Hematococcus, Nanochloropsis, Porphyridium, Rhodella, Rhodosorus, dont les pigments, les protéines et les lipides liés à la photosynthèse apportent les anti-radicalaires nécessaires à la conservation des molécules biologiquement actives et dont les composants sont aptes à la fixation de ces molécules biologiquement actives, - et les molécules biologiquement actives sont choisies parmi les oligo-éléments, les acides aminés essentiels, les lipides, les vitamines, les analgésiques, les antibiotiques, les anti-cancéreux, les anti-inflammatoires, les antiviraux, les hormones, les béta-bloquants, les anti-arythmiques, les anti-parasitaires, les peptides bioactifs, d'origine naturelle ou synthétique.

L'invention a également pour objet les micro-organismes photosynthétiques enrichis en molécules biologiquement actives, tels qu'obtenus par mise en oeuvre d'un procédé décrit ci-dessus.

L'invention a plus particulièrement pour objet les micro-organismes photosynthétiques enrichis en molécules biologiquement actives tels que définis ci- dessus, caractérisés en ce que la proportion desdites molécules liée à la paroi du micro- organisme, ou accumulée à l'intérieur du micro-organisme, ou intégrée dans l'un des composants de la cellule du micro-organisme, ou liée aux constituants du broyat du micro-organisme, représente au moins environ 50% de la quantité desdites molécules utilisée pour la mise en oeuvre d'un procédé selon l'une des revendications 4 à 7.

L'invention concerne plus particulièrement les micro-organismes photosynthétiques enrichis en molécules biologiquement actives tels que définis ci- dessus, caractérisés en ce que : - les MOP sont choisis parmi les cyanobactéries, telles que Arthrospira, Spirulina, Nostoc, Synechocystis, Synechococcus, ou parmi les micro-algues unicellulaires, telles que Chlamydomonas, Chlorella, Chlorococcum, Dunaliella, Hematococcus, Nanochloropsis, Porphyridium, Rhodella, Rhodosorus, - et les molécules biologiquement actives sont choisies parmi les oligo-éléments, les acides aminés essentiels, les lipides, les vitamines, les analgésiques, les antibiotiques, les anti-cancéreux, les anti-inflammatoires, les antiviraux, les hormones, les béta-bloquants, les anti-arythmiques, les anti-parasitaires, les peptides bioactifs, d'origine naturelle ou synthétique.

L'invention a plus particulièrement pour objet les micro-organismes photosynthétiques enrichis en molécules biologiquement actives tels que définis ci- dessus, caractérisés en ce que : - les MOP sont choisis parmi Spirulina, Chlamydomonas, Chlorella, ou Hematococcus, - et les molécules biologiquement actives sont choisies parmi : . les anti-inflammatoires, tel que l'acide acétylsalicylique ou ses dérivés, les anti-cyclooxygénase 2, . les vitamines, telle que la vitamine C, . les antiviraux, tel que le 3'Azido-3'déoxythymidine (AZT) ou ses dérivés, . les antibiotiques, tels que les macrolides, ou les sulfamides, . les anti-cancéreux, telle que la vinblastine, ou les dérivés du taxol, . les oligo-éléments et les métaux bivalents, . les peptides bioactifs.

L'invention concerne également toute composition pharmaceutique, vétérinaire, cosmétique, ou complément alimentaire, caractérisé en ce qu'ils comprennent des micro-organismes photosynthétiques enrichis en molécules biologiquement actives tels que définis ci-dessus, en association avec un véhicule physiologiquement acceptable.

Avantageusement, les compositions susmentionnées de l'invention se présentent sous une forme administrable par voie orale, notamment sous forme de gélules, ou par voie topique, notamment sous forme de crèmes.

Le produit (complexes MOP-molécules actives) étant en poudre, rien n'interdit de réaliser des compositions par mélange de complexes différents entre eux ou de les associer à des produits actifs, et de les utiliser comme médicaments en médecine humaine, vétérinaire, ou comme complément alimentaire, ou comme produit cosmétique.

Bases expérimentales de l'invention.

1-Enrichissement en Zinc, Sélénium et Molybdène de la spiruline par le premier procédé : La spiruline est cultivée en photobioréacteur en milieu de Zarrouk (Hours M. C. et al., (1998), Biotechnology Letters, Vol. 20, pp 557-560) jusqu'à obtenir une concentration de lg sec par litre. La spiruline est alors récoltée par filtration sur un tamis de 50 microns et lavées par une solution stérile. Le culot lavé est repris dans environ 1/5 de milieu frais additionné de Zinc à 0, 05g/1, Sélénium 0, 16mg/l, Molybdène 0,16 mg/1 (1 litre correspond à lg sec de spiruline). L'induction dure 12 heures dans les conditions de culture initiale. Après 12h, la biomasse est récoltée par filtration et séchée.

Les résultats font apparaître une fixation importante de ces oligo-éléments : Culture normale Culture induite Zinc 2,1 mg/lOOg sec 1384mg/100g sec Sélénium 0, 002mg/100g sec 6,5 mg/lOOg sec Molybdène <0, 001mg/100gsec 0,17 mg/lOOg sec De mme pour un enrichissement de la spiruline en fer selon ce mme procédé, on obtient : Culture normale Culture induite Fer 0,08 mg/100g sec 0,66 mg/100g sec Appliqué à une microalgue comme la chlorelle selon ce, mme procédé, on montre par exemple que l'on peut obtenir une importante fixation du cuivre, du Zinc, du Nickel et du cadmium. Les quantités fixées sont comprises entre 0,1 et 3g pour 100g sec.

L'enrichissement par ce procédé n'est pas limité aux métaux.

En effet des expériences montrent que si l'on cultive la microalgue Chlamydomonas en présence de liposomes fabriqués avec un seul lipide insaturé spécifique du thylacoide, celui-ci est peu à peu incorporé à la membrane du thylacoide.

La composition globale en lipide de cette membrane est modifiée d'une façon importante. Il est à noter que pour intégrer cette membrane, le lipide doit franchir la paroi, la membrane cytoplasmique et la membrane chloroplastique.

De mme lors de l'enrichissement d'une culture de microalgue en Méthionine, celle-ci s'accumule sous forme très active de S-Adénosyl-Méthionine dans la vacuole ou les vacuoles. Ceci est vérifiable par microscopie à fluorescence dans l'UV.

Enfin, nous avons réalisé avec la microalgue Scenedesmus, une expérience de fixation de la vitamine C en ajoutant celle-ci dans son milieu de culture et en incubant sans lumière pendant une nuit. En ajoutant 0, 04g/1 d'acide ascorbique, on peut suivre sa disparition dans le milieu de culture en mesurant la densité optique du milieu à 280nm.

L'expérience montre que la quasi totalité de la vitamine C a disparu du milieu en 12h.

La mme expérience réalisée sur la spiruline dans les mmes conditions, montre que seul 40% de la vitamine C a disparu du milieu, et les 60% restant sont stables pendant au moins 24h prouvant que la vitamine C n'est pas dégradée dans le milieu, et qu'il n'y a pas métabolisation. Il y a donc bien fixation spécifique de la vitamine C par la spiruline et la quantité d'acide ascorbique fixé est proportionnelle à la quantité de biomasse de spiruline.

2-Enrichissement en molécules biologiquement actives selon le deuxième procédé.

Comme exemple, reprenons la chlorelle. Celle ci est cultivée. en photobioréacteur, jusqu'au début de la phase stationnaire. L'avantage par rapport à la spiruline est qu'elle est cultivée à un pH acide. Elle est récoltée par filtration sur un tamis de 50 microns et lavée à l'eau stérile. Elle est ensuite reprise dans du sérum physiologique à une concentration de 3 volumes de sérum par volume de chlorelle humide sous agitation douce. Elle est ensuite broyée à froid par des moyens mécaniques. Un contrôle de pH est nécessaire pour vérifier qu'après broyage le pH est légèrement acide. A ce broyat on ajoute une concentration définie d'une molécule active par exemple de l'acide acétylsalicylique, sous agitation et à froid en absence de lumière pour éviter la photo- oxydation, et ce pendant une à huit heures. Au delà, l'action des protéases et hydrolases risquent de dénaturer et les produits actifs et les composants de la-micro-algue. La totalité de la préparation est séchée soit par lyophilisation (freeze-drying) soit par atomisation (spray-drying).

Le conditionnement en gélule ou en comprimé sera réalisé pour obtenir une dose connue de produit actif.

Ce procédé est utilisé pour obtenir une préparation contenant une quantité connue de produit actif (donc avec un objectif thérapeutique), tout en bénéficiant de l'apport bénéfique des MOP. Notamment l'effet protecteur des polysaccharides sulfatés vis-à-vis des muqueuses et les effets anti-radicalaires des caroténoïdes, des phycobiliprotéines et de la superoxide-dismutase. Le choix du MOP est dans ce cas dépendant de l'effet recherché et de la biodégradabilité de la molécule active.

Parmi ces molécules actives on peut citer, la vitamine C, l'acide acétylsalicylique, la glucosamine, la caféine (et les dérivés phénoliques), les phorboesters, certains antibiotiques, les dérivés osidiques de bases puriques et pyrimidiques, les hormones, qui toutes ont des interactions avec les polysaccharides ou avec les membranes cytoplasmiques ou le thylacoide. Certaines de ces molécules ont des activités secondaires importantes, ne serait-ce que l'aspirine qui est prescrit aux personnes âgées à forte dose et pendant longtemps. Il est donc utile de disposer d'un vecteur permettant d'une part la protection des muqueuses et d'autre par la libération plus progressive de la molécule active. Dans ce cas, l'apport de vitamines contribue aussi à l'efficacité du traitement.