Application de la chimiométrie en recherche pharmaceutique



Documents pareils
Médicaments du futur : Tendances et enjeux. Nicolas PY, Debiopharm International forumofac.14 26/09/2014

Montréal, 24 mars David Levine Président et chef de la direction DL Strategic Consulting. DL Consulting Strategies in Healthcare

Document d information dans le cadre de l installation d un cyclotron. à Saint-Louis

2D-Differential Differential Gel Electrophoresis & Applications en neurosciences

Approche par groupe de gènes pour les données longitudinales d expression génique avec une application dans un essai vaccinal contre le VIH

Bulletin. Le mot du président Quel avenir pour les interférons et le Copaxone?

La gestion de données dans le cadre d une application de recherche d alignement de séquence : BLAST.

Leucémies de l enfant et de l adolescent

Essais cliniques de phase 0 : état de la littérature

Thierry DELZESCAUX. «biopicsel» group, URA CNRS-CEA 2210 Service MIRCen, I²BM, CEA Fontenay-aux-Roses, France.

Listes de fournitures du secondaire pour la rentrée

Sclérose en plaques: la maladie aux 1000 visages. Brochure d information des entreprises pharmaceutiques suisses pratiquant la recherche

CONCOURS DE L INTERNAT EN PHARMACIE

L APS ET LE DIABETE. Le diabète se caractérise par un taux de glucose ( sucre ) trop élevé dans le sang : c est l hyperglycémie.

La vie écrit les questions Nous cherchons les réponses

I - CLASSIFICATION DU DIABETE SUCRE

MISSION PARTENARIALE IMMUNOLOGIE - VACCINATION & INFECTIOLOGIE A l occasion de BIOPHARM AMERICA 2015 BOSTON, ETATS-UNIS 14 au 18 septembre 2015

LIGNES DIRECTRICES CLINIQUES TOUT AU LONG DU CONTINUUM DE SOINS : Objectif de ce chapitre. 6.1 Introduction 86

A C T I V Méningites à pneumocoque de l Enfant en 2007

Master Développement et Immunologie

Spondylarthropathies : diagnostic, place des anti-tnf et surveillance par le généraliste. Pr P. Claudepierre CHU Henri Mondor - Créteil

- 2 - faire industriel dans la mise au point des produits biologiques. L Institut Roche de Recherche et Médecine Translationnelle (IRRMT, basé à

Déroulement d un projet en DATA MINING, préparation et analyse des données. Walid AYADI

Exercice : la frontière des portefeuilles optimaux sans actif certain

Don de moelle osseuse. pour. la vie. Agence relevant du ministère de la santé. Agence relevant du ministère de la santé

Gènes Diffusion - EPIC 2010

TRANSFORMEZ VOTRE IMPÔT EN DON

CLINIMIX AVIS DE LA COMMISSION DE LA TRANSPARENCE

Évaluation du risque cardiovasculaire dans le contexte de l hypertension artérielle et de son traitement

Exemple PLS avec SAS

Que représentent les Spondyloarthrites Axiales Non Radiographiques? Pascal Claudepierre CHU Mondor - Créteil

Le don de moelle osseuse

Conception de Médicament

Vue d ensemble : Office of Cellular, Tissue and Gene Therapies

Data Mining. Vincent Augusto École Nationale Supérieure des Mines de Saint-Étienne. Data Mining. V. Augusto.

DON DE SANG. Label Don de Soi

Le traitement du paludisme d importation de l enfant est une urgence

Thérapies par cellules souches dans la SEP

Unité d enseignement 4 : Perception/système nerveux/revêtement cutané

LA LOMBALGIE CHRONIQUE : Facteurs de risque, diagnostic, prise en charge thérapeutique

DÉFICITS IMMUNITAIRE COMMUN VARIABLE

Assurance maladie grave

Prise de position sur les biosimilaires. Résumé

Quelles sont les options?

Analyse de la variance Comparaison de plusieurs moyennes

Céphalées vues aux Urgences. Dominique VALADE Centre d Urgence des Céphalées Hôpital Lariboisière PARIS

Sérodiagnostic de la polyarthrite rhumatoïde

Diabète de type 1 de l enfant et de l adolescent

Hiver Paysages changeants, produits en voie de commercialisation et conséquences pour les promoteurs de régimes

Greffe de moelle osseuse: Guérir ou se soigner?

HENDRICH FALL RISK MODEL (HFRM)

1- Parmi les affirmations suivantes, quelles sont les réponses vraies :

Validation clinique des marqueurs prédictifs le point de vue du méthodologiste. Michel Cucherat UMR CNRS Lyon

Les Applications industrielles et commerciales des cellules souches. Inserm Transfert Pôle Création d Entreprises

Informatique. epims : un LIMS pour la gestion des données de spectrométrie de masse TECHNOLOGIE APPLIQUÉE

Analyse financière par les ratios

Dr Pascale Vergne-Salle Service de Rhumatologie, CHU de Limoges. Membre enseignant chercheur EA 4021

CONTROVERSE : IDR OU QUANTIFERON LORS D'UN CONTAGE EN EHPAD?

I Identification du bénéficiaire (nom, prénom, N d affiliation à l O.A.) : II Eléments à attester par un médecin spécialiste en rhumatologie :

neurogénétique Structures sensibles du crâne 11/02/10 Classification internationale des céphalées:2004

Big data et sciences du Vivant L'exemple du séquençage haut débit

MYCOTOXINES : changements règlementaires et analytiques

Assurance Maladie Obligatoire Commission de la Transparence des médicaments. Avis 2 23 Octobre 2012

Le quizz des stats. Xavier Paoletti. Sce de biostatistiques / Inserm U900 Institut Curie

Hépatite C une maladie silencieuse..

La maladie de Huntington, une maladie du cerveau

L INSUFFISANCE CARDIAQUE

Communiqué de presse. Merck Serono. 18 septembre 2008

Communiqué. Abbott présente à Santé Canada une demande d homologation d HUMIRA pour le traitement du psoriasis POUR PUBLICATION IMMÉDIATE

La Dysplasie Ventriculaire Droite Arythmogène

HEPATITES VIRALES 22/09/09. Infectieux. Mme Daumas

Stelara (ustekinumab)

Insulinothérapie et diabète de type 1


Anémie et maladie rénale chronique. Phases 1-4

Les tests thyroïdiens

Lamia Oukid, Ounas Asfari, Fadila Bentayeb, Nadjia Benblidia, Omar Boussaid. 14 Juin 2013

Lymphome non hodgkinien

Innovations thérapeutiques en transplantation

Surveillance et maintenance prédictive : évaluation de la latence de fautes. Zineb SIMEU-ABAZI Univ. Joseph Fourier, LAG)

La recherche clinique au cœur du progrès thérapeutique

Portrait du Groupe Roquette

Carte de soins et d urgence

1ST2S Biophysiopathologie : Motricité et système nerveux La physiologie neuro-musculaire :

Le diagnostic de la sclérose en plaques

Objectifs. Clustering. Principe. Applications. Applications. Cartes de crédits. Remarques. Biologie, Génomique

Programme AcSé. Accès Sécurisé aux Innovations Thérapeutiques Deux études pilotes : AcSé - crizotinib et AcSé - vémurafenib

Sujets présentés par le Professeur Olivier CUSSENOT

TRAUMATISME CRANIEN DE L ENFANT : conduite à tenir?

MAP 553 Apprentissage statistique

MAB Solut. vos projets. MABLife Génopole Campus 1 5 rue Henri Desbruères Evry Cedex. intervient à chaque étape de

Suivi Biologique des Nouveaux Anticoagulants

Dr E. CHEVRET UE Aperçu général sur l architecture et les fonctions cellulaires

Artéfact en queue de comète à l échographie hépatique: un signe de maladie des voies biliaires intra-hépatiques

BERTHIER E, CHRISTIANO M, PHILIPPE M O, IEHL J, TATARU N, DECAVEL P, VUILLIER F, ELISEEF A, MOULIN T. Introduction (1). Contexte de l étude

La surveillance biologique des salariés Surveiller pour prévenir

La classification automatique de données quantitatives

BASE. Vous avez alors accès à un ensemble de fonctionnalités explicitées ci-dessous :

Medication management ability assessment: results from a performance based measure in older outpatients with schizophrenia.

Transcription:

Application de la chimiométrie en recherche pharmaceutique Lionel Blanchet Analytical Chemistry / Chemometrics Radboud University Nijmegen This study/ work was performed (partly) within the framework of the Dutch Top Institute Pharma project D4-102.

Plan TI Pharma Organisation Partenaires Projets Exemples

Top Institute Pharma (description) Institut multidisciplinaire Objectif: développement pharmaceutique et/ou medical Projets trop important pour une entreprise seule Priority medecines définies par l Organisation Mondiale de la Santé (ex: malaria) 80 partenaires impliqués (moitié industrie)

Top Institute Pharma (financement) Partenariat public privé Moyens mis en œuvre Gouvernement Néerlandais 50 % Industrie (Financement) 19 % Industrie (Matériel) 19 % Universités Néerlandaises 24% Définissent les projets ET les applications

Top Institute Pharma en chiffres 4 ans d existence 48 projets: Maladies auto-immune Maladies cardiovasculaires Cancer Maladies infectieuses Maladies cérébrales Efficacité du processus de découverte pharmaceutique 600 chercheurs (plein temps) 130 publications par an 12 brevets

Première application : Recherche de biomarqueurs de la sclérose en plaques

Sclérose en plaques Maladie inflammatoire autoimmune Démyélinisation Conduction nerveuse réduite Principalement chez les jeunes adultes Plus commun chez les femmes (ratio 4:1) PAS DE DIAGNOSTIC DISPONIBLE

Diagnostic par IRM Multiples lésions cérébrales visibles Diagnostic tardif Difficile à établir: - Lesions se résorbent - Confusion avec tumeurs Objectif du projet : définir des bio-marqueurs de la sclérose en plaques dans le liquide céphalorachidien i.e. par ponction lombaire

Exemple de projet: détection de maladies cérébrales par analyse du liquide céphalorachidien (CSF) Barriere hémato-encéphalique Echange CSF - Sang CSF Blood C0 2 et 0 2 glucose et amino acides penicilline et acides organiques Ions potassium CSF Production Collecte Homme ~ 500 ml/jour 6-15 ml Rat ~ 5.5 ml/jour 20 μl Composition du liquide céphalorachidien reflète l état du système nerveux

Difficultés cliniques Collecte d échantillons humains en nombre Volontaires en bonne santé Etablir diagnostic Variabilité naturelle entre individus Facteurs influents

Modèle animal Expérience contrôlée reproduisant les symptômes de la sclérose chez le rongeur Experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE) Progression des symptomes EAE Score neurologique (unité arbitraire) Paralysie du Bout de la queue Paralysie de la moitié du corps Rétablissement complet Jour 0 Injection Jour 10 Jour 14 Echantillonage de CSF Temps (j) Faire la différence entre inflammation et neuroinflammation

EAE Experimental design Typical Disease Progression of the EAE Neurological score (arbitrary unit) Paralysis of the tip of the tail Paralysis up to the limbs Complete recovery Day 0 Injection Day 10 Day 14 CSF sampling Time (days) Day 10 Day 14 Control Healthy Control Inflammation A C B D 15 rats per groups Total 90 samples EAE E F Experiment objective : distinguish disease (EAE) from inflammation

Instrumentation et mesures nanolc ESI Orbitrap Proteomics Chip MS GC-MS 1 H NMR Metabolomics UPLC-MS-MS Au total 150 000 mesures obtenues par échantillons

Complémentarité des méthodes Proteomics Metabolomics NMR 51 cmpds GC+NMR 36 cmpds Esi Orbitrap 8000 proteins Chip + ESI 2000 prot Chip MS 3000 proteins LC+NMR GC+LC+NMR 16 cmpds 16 cmpds GC+LC 16 cmpds LC-MS/MS 20 cmpds GC-MS 106 cmpds 308 composé Enorme quantité d information Validation inter plateformes Pb: pas de marqueur univarié Besoin de la chimiométrie

Analyse exploratoire (par plateforme) Metabolomics : score plot 80 60 40 1 2 3 Analyse en composantes principales (ACP) = directions maximisant la variance expliquée PC2-->11.7% 20 0-20 Contrôle + Inflammation Chaque point = 1 animal Axes = 1ere et 2nde direction de l ACP -40-60 EAE -80-150 -100-50 0 50 100 150 PC1--> 31.2%

Visualization, Clustering and Classification Analyse supervisée 0.4 0.2 LV1 PC1 ACP: explique un maximum de variance X 2 0-0.2-0.4 Analyse supervisée : explique maximum de variance en relation avec information extérieure 0.5 0 X 1-0.5-1 -0.5 0 X 3 0.5 1 nécessaire d entrainer l algorithme (puis de valider le modèle)

ecva extended Canonical Variates Analysis Méthode basée sur Fisher LDA Direction w maximisant le ratio de covariances: Pb 2 classes w's w's between within w w Maximiser Minimiser S between S within Separation optimale des groupes

ecva extended Canonical Variates Analysis Méthode basée sur Fisher LDA Direction w maximisant le ratio de covariances: Problème de valeurs propres: S between w = λs w's w's within w between within w w Problème à 2 classes : ( x1 x2)( x1 x2 )' w = λs within w Régression PLS : ( 2 x 1 x ) k = λs within w y = Rb ecva compresse chaque data set en 5 variables latentes (6 groupes -1) orgaard et al. J. Chemometr. 20 (2006) 425-435

Résultats 0.8 Analyse multivariée (fusion de toutes les plateformes) 0.6 0.4 Contrôle + Inflammation PC 2 (13.4726 %) 0.2 0-0.2-0.4-0.6-0.8 EAE jour 14 EAE jour 10 Control 10 Control 14 Inflam 10 Inflam 14 Disease 10 Disease 14 Test control 10 Test control 14 Test inflam 10 Test inflam 14 Test disease 10 Test disease 14-1 -2-1.5-1 -0.5 0 0.5 1 PC 1 (44.4428 %) Séparation des groupes d intérêt

Résultats 0.8 Modèle et test (fusion de toutes les plateformes) 0.6 0.4 Healthy + Inflammation controls Tests PC 2 (13.4726 %) 0.2 0-0.2-0.4-0.6-0.8 EAE day 14 EAE day 10 Control 10 Control 14 Inflam 10 Inflam 14 Disease 10 Disease 14 Test control 10 Test control 14 Test inflam 10 Test inflam 14 Test disease 10 Test disease 14-1 -2-1.5-1 -0.5 0 0.5 1 PC 1 (44.4428 %) Test correctement prédit (pas de surentrainement du modèle)

Résultats PC 2 (13.5261 %) 0.8 0.6 0.4 0.2 0-0.2-0.4-0.6-0.8-1 biplot on fused data Biplot sur modèle complet Complement C3 Lysine ( UPLC MS MS) Lysine ( NMR) 335 365 235 211 201 388 469 431 345 141 309 246 405 138 203 361 292 60 459 284 438 215336 480 194 471 229 493 202-1.5 295 126 347 382 486 207 427 404 303 390 307 73 190 236 245 259 356 266 269 352 383 183 240 248253 319 274 145 191 174 125 176 195 100 212 154 155416 485 467 181 179 184157 185 197 102 101 163 178 254 466 407 234 391 489 497 318 209 389 103 409 316 487 426 324 68 291 225 346 298 440 481 341 367 116 219 387 282 496 475 313 200 395 370 198 380 205 247 208451 476 470 196 401258 495213 463 392 443-1.5-1 -0.5 0 0.5 PC 1 (43.1844 %) 442 Citrulline 222 Haptoglobin Control 1 10 Control 2 14 Inflam 3 10 4 Inflam 14 5 Disease 10 6 Disease 14 230 Neuronal cell adhesion molecule Inter-alpha-trypsin inhibitor Quelles variables (metabolites ou proteines) sont responsables de la separation des groupes?

Conclusions Possible d analyser de large quantités de données biologiques Possible et recommandé d utiliser simultanément plusieurs instrumentations Point de vue biologique: possible de prédire le début des symptômes Etude du mécanisme de la maladie

Problèmes ouverts Intégration de connaissance (et validation) System biology Simplification des modèles Validation sur de larges quantités d échantillons (collecte) Compensation de la variabilité biologique (humain)

Acknowledgements