Pharmacologie Amiens UE 6 INITIATION À LA CONNAISSANCE DU MÉDICAMENT

INTRODUCTION Le développement du médicament = ensemble des études faisant suite à sa découverte ou sa conception et aboutissant à la demande d une AMM.

Recherche INTRODUCTION Identification des molécules d intérêts (synthèse organiques, extraction, génie génétique ) Etudes des propriétés pharmacologiques in vitro et chez l animal Développement Etudes physico-chimiques et analytiques : critères de qualité, description du mode de fabrication (brevets) Etudes pharmaco-toxicologiques : pharmacocinétique et critères de sécurité évalués in vitro et dans chez l animal Etudes cliniques : critères de sécurité et d efficacité après administration chez l homme

INTRODUCTION 100 000 molécules identifiées 100 molécules testées 10 candidats médicaments 1 médicament Phases I, II, III Procédures administratives Pharmacovigilance Phase IV Recherche Dév. Préclin. Dév. clinique AMM Commercialisation 2-3 ans 3-6 ans 5-10 ans 2 ans 10-15 ans

INTRODUCTION Développement préclinique «Prérequis» non cliniques Développement clinique Essais de phase I : tolérance (en termes de toxicité) Essais de phase II : relation dose-effet Essais de phase III : démonstration d efficacité Autorisation de mise sur le marché AMM Essais de phase IV (post-amm)

INTRODUCTION 100 000 molécules identifiées 100 molécules testées 10 candidats médicaments 1 médicament Phases I, II, III Procédures administratives Pharmacovigilance Phase IV Recherche Dév. Préclin. Dév. clinique AMM Commercialisation 2-3 ans 3-6 ans 5-10 ans 2 ans 10-15 ans

INTRODUCTION = Critères de sécurité du médicaments. Etudes réalisées principalement sur des animaux de laboratoire (ou méthodes alternatives ). Visent à sécuriser les essais cliniques ultérieurs.

Expérimentation animale Règles de l expérimentation animale : Directive européennes et droit français : cadre très stricte Locaux, animalerie agrément de la préfecture, Protocoles expérimentaux accord d un comité d éthique.

Expérimentation animale Règles de l expérimentation animale : Règle des 3R : Réduire (reduce) le nombre d'animaux en expérimentation = limitation aux seules expériences considérées comme absolument indispensables Raffiner (raffine) la méthodologie utilisée = choix argumenté du modèle et des procédures (anesthésie, chirurgie, douleur, stress ), planification des expérimentations, description des modalité de soins (hébergement, nourriture ) apportés aux animaux, identification des points limites (souffrance excessive ) Remplacer (replace) si possible les modèles animaux par des modèles in vitro ou in silico (informatique, mathématique)

INTRODUCTION Différentes phases Toxicocinétique Toxicité aigue : administration unique Toxicité chronique : administration répétée Génotoxicité Carcinogénicité Effets sur la fonction de reproduction : fertilité / tératogénèse

DIFFERENTES PHASES Pharmacocinétique et toxicocinétique pré- clinique Toxicité aigue : administration unique Toxicité chronique : administration répétée Génotoxicité Carcinogénicité Effets sur la fonction de reproduction : fertilité / tératogénèse

Pharmacocinétique et Toxicocinétique préclinique Définitions Pharmacocinétique : étude au cours du temps du devenir du médicament (A, D, M, E) dans l organisme humain ou animal. Toxicocinétique : limitée aux études chez l animal -- pharmacocinétique des doses toxiques de médicaments.

Pharmacocinétique et Toxicocinétique préclinique Paramètres Distribution du médicament dans l organisme. Accumulation médicaments + métabolites en relation avec la localisation des cibles potentielles. Ces études sont réalisées en parallèle avec les essais de toxicité.

DIFFERENTES PHASES Différentes phases Pharmacocinétique et toxicocinétique préclinique Toxicité aigüe : administration unique Toxicité chronique : administration répétée Génotoxicité Carcinogénicité Effets sur la fonction de reproduction : fertilité / tératogénèse

Toxicité aigüe Définition Etude qualitative et quantitative des phénomènes toxiques et de leur apparition en fonction du temps après administration UNIQUE de la substance.

Toxicité aigüe Administration UNIQUE. Première étude réalisée. Etude qualitative : signes toxiques. Etude quantitative : détermination de dose létale. Tests sur substance médicamenteuse et parfois sur métabolites et impuretés But: évaluer les propriétés d une nouvelle molécule sur le plan de la sécurité

Toxicité aigüe Animaux impliqués 2 espèces de mammifères (rat, souris) 2 voies d administration Voie d utilisation clinique Voie offrant la meilleure biodisponibilité (IV )

Paramètres étudiés Toxicité aigüe DL50 (Dose Létale 50) = dose létale tuant la moitié des animaux. Dose maximale non létale = dose la + forte pour laquelle aucun effet toxique n est observé (Première approche de la dose maximale tolérée) Utile pour classer le produit dans l'échelle des toxicités Parfois utile en cas d'intoxication accidentelle ou volontaire chez l'homme (connaissance des organes cibles et des lésions observées) Utile pour le choix des doses des études ultérieures

Toxicité aigüe Paramètres étudiés Durée observation env. 14j ou + si signes de toxicité. Signes de toxicités (date, heure, sévérité, durée, évolution) pour chaque animal. Critères de survie. Critères cliniques (comportement, mouvements, réactions aux stimuli, fréquence respiratoire, fréquence cardiaque, diarrhée, vomissements ) Autopsie de tous les animaux. Examen physiopathologique (recherche des organes cibles et modifications macroscopiques à l autopsie).

DIFFERENTES PHASES Pharmacocinétique et toxicocinétique préclinique Toxicité aigue : administration unique Toxicité chronique : administration répétée Génotoxicité Carcinogénicité Effets sur la fonction de reproduction : fertilité / tératogénèse

Toxicité chronique Définition Etude qualitative et quantitative des phénomènes toxiques et de leur apparition en fonction du temps après administrations REPETEES de la substance On distingue : Toxicité subaigüe : 0-1 mois Toxicité subchronique : 1-3 mois Toxicité chronique : > 3 mois

Toxicité chronique Administration REPETEE. Durée d exposition au moins égale à la durée envisagée chez l homme dans les essais cliniques. Détermination de la dose maximale sans effet toxique en prises répétées. Tolérance aux médicaments : critères biologiques et cliniques. Sacrifice, examen histologique, autopsie.

Toxicité chronique Animaux impliqués : 2 espèces de mammifères dont une non rongeur, rongeur : souvent le rat, Non rongeur le plus proche possible de l homme (chien, singe), nombre réduit : 4 individus de chaque sexe Objectifs: Quel est le premier organe lésé? Au bout de combien de temps? Le changement est-il réversible?

Toxicité chronique Méthodes Voie administration : celle de l utilisation clinique. Le produit testé sera aussi proche que possible du produit fini qui sera commercialisé Mesures des concentrations plasmatiques preuve exposition et délai d apparition 3 doses : faible (bien tolérée mais supérieure à la dose thérapeutique humaine), intermédiaire et forte (dose max tolérée) Recherche de la dose max sans effets (NOAEL = No Observed Adverse Effect Level)

Toxicité chronique Examen clinique quotidien Dosages biochimiques et hématologiques Recherche de phénomènes particuliers - Accumulation - Induction enzymatique En fin d'étude - Euthanasie de l'animal - Etude histologique de 31 tissus ou organes + pesées Les animaux morts en cours d'étude sont également autopsiés (comparaison avec témoins et produits de référence)

Génotoxicité Recherche de mise en évidence de toute modification du matériel génétique induite par le médicament. Recherche d une potentialité mutagène ou clastogène. Modalité : batterie d études normalisée in vivo et in vitro.

Génotoxicité 1. Test de mutation génétique sur bactéries in vitro : test de Ames. 2. Test d aberrations chromosomiques in vitro sur cellules de mammifères. 3. Test d aberrations chromosomiques in vivo sur cellules hématopoietiques de rat ou de souris : test du micro noyau (micronucleus) = rupture chromosome.

Carcinogénicité Objectif : identifier un effet cancérogène potentiel chez l animal et évaluer le risque correspondant chez l homme. Réalisée pour tout médicament qui a une indication de longue durée, + 3 à 6 mois, ou d utilisation répétitive. Relevé systématique des tumeurs.

Carcinogénicité Modalités : 1 Etude de long terme chez le rongeur (Durée traitement 24 à 30 mois chez le rat et 18 à 24 mois chez la souris). 1 Etude de court ou moyen terme chez une autre espèce Voie administration: idem à celle du médicament. 3 doses (faible, moyenne, forte). Nécessite un très grand nombre d animaux (environ 500) Extrêmement coûteux Analyse clinique, biologique et mécanistique

Effets sur la fonction de reproduction Détection des effets latents chez des animaux nés de parents traités Effets sur la fertilité Effets tératogènes Effets péri et post nataux

Effets sur la fonction de reproduction Effet sur la fertilité Etude de rat, administration médicament plusieurs semaines avant l accouplement 3 niveaux de doses

Effets sur la fonction de reproduction Effet sur la fertilité Examens histologiques après sacrifices des organes sexuels. Males examens testicules, glandes annexes (prostate, vésicules séminales). Femelles : nombres d implantations, nombres fœtus morts ou vivants.

Effets sur la fonction de reproduction Tératogénèse Deux espèces dont une non rongeur Etude sur les femelles en gestation 3 niveaux de doses. Recherche sur l embryotoxicité et sur la tératogènese (malformations diverses). Examen des femelles gestantes Signes d avortement Examen des foetus (prélevés par voie chirurgicale un jour avant terme) nombre de fœtus morts ou vivants, sexe, taille, poids anomalies (examen détaillé du squelette et des organes)

Effets sur la fonction de reproduction Tératogénèse : Cas du thalidomide. Cette affaire a abouti à l obligation des essais de tératogènese et la Restriction de prescription aux femmes enceintes.

Cas du THALIDOMIDE Dramatiques affaire du thalidomide (immuno-modulateur utilisé comme hypnotique et anti-émétique pour combattre les nausées matinales). Utilisé de 1957 à 1962 = 12 000 cas de malformations recensés : absence d oreille interne, paralysie des nerfs craniens, phocomélies, amélie

Cas du THALIDOMIDE Thalidomide = un inhibiteur de l'angiogénèse - interférant avec le développement des vaisseaux sanguins, surtout en cas de prise au cours des 25 à 50 premiers jours de la grossesse. Contre indication absolue pendant la grossesse.

Effets sur la fonction de reproduction Etude peri et post natalité 1 espèce Lots d animaux femelles en fin de gestation ou pendant la lactation. Etude impact du traitement sur la croissance du fœtus, la lactation et le developpement de la descendance.

Cas du diethystilbestrol Diethysilbestrol : œstrogène non stéroïdien, prescrit chez les femmes enceintes susceptibles de ne pas mener leur grossesse à terme (années 50 à 70). Malformations utérines chez les filles de femmes traitées + taux anormalement élevés des cancers appareil génital Contre indication chez la femme enceinte

Ces études s inscrivent dans le critère de SECURITE du médicament. 1 module spécifique du dossier d AMM. Phase cruciale dans le développement d une nouvelle molécule.