Lutte contre la bilharziose :les moyens et les contraintes

Julien Portela, ingénieur d’étude

- 76 Pays

- 200 Millions de personnes infectés

2nde Parasitose mondiale derrière la malariaOMS, http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs115/fr/index.html

- 650 Millions de personnes vivent en zone d’endémie

- 300 000 morts par an

Bilharziose

1900 Av J-C : Antimoine

1918 : dérivés de l’Antimoine*

1955 : Metrifonate*1962 : Lucanthone

1964 : Niridazole*

1965 : Hycanthone**

1969 : Oxamniquine*

1976 : Amoscanate*

1978 : Oltipraz*et RO11 3128

1977 : Praziquantel

1981 : Cyclosporine A1920 : Emétine*

* = toxiques* = resistances

Historique des traitements

- Contractions musculaires et altération du tégument

- 2-(cyclohexylcarbonyl)-1,2,3,6,7,11b-hexahydro-4H-pyrazino[2,1a]isoquinolein-4-one

Praziquantel

Avant traitement

Après traitement

Praziquantel

- Seul anti-schistosome efficace sans effets secondaires (et pas cher!!! 0.35$US pour traiter un enfant)

- Action synergique avec le système immunitaire

- Contractions musculaires et altération du tégument

- 2-(cyclohexylcarbonyl)-1,2,3,6,7,11b-hexahydro-4H-pyrazino[2,1a]isoquinolein-4-one

Praziquantel

“The prospect of having a single drug available for a disease affecting 200 million people is quite alarming especially if both laboratory and field observations leave little room for doubt that resistance to praziquantel has emerged or will soon emerge”. (Cioli, 2000 Curr Opin Infect Dis)

1994 : Premier cas de résistance au praziquantel dé couvert en Egypte (Ismail et al., 1996)

1995 : Deuxième cas de résistance au praziquantel dé couvert au Sénégal (Stelma et al., 1995)

Depuis pas d’autres cas de résistance mais une baisse gén éralisée de sensibilité au praziquantel

Sur le terrain :

2 souches résistantes au praziquantel ont été sélection nées (Fallon, Doenhoff, 1994; Ismail et al., 1994)

En laboratoire :

Résistances au praziquantel

Les contraintes

- Financières

Des contraintes spécifiques au modèle :

Des contraintes générales :

- Techniques

- Qualité

- Financières

- Géographiques

- Sociales

Y

Y

YY

YYY

Y

YY

Stratégies vaccinales

Échec des stratégies vaccinales

Y

Y Y

YY

Stratégies vaccinales

2008 Les oxadiazoles

2008 La méfloquine

2001 L’artémisinine

Anti-malarique efficace contre les schistosomes

Dirigées contre les molécules du métabolisme du parasite

Anti-malarique efficace contre les schistosomes

Développées dans une collaboration Toulouse/Perpignan : Les trioxaquines

Nouvelles molécules issues de la fusion de deux molécules connues

1977 Praziquantel

1994 premiers cas de résistance

Chimiothérapie

Schisto-MedTrioxaquines : nouvelles molécules

anti-schistosomiase

Partenaire scientifique :

Des biologistes (porteur de projet) : Jérôme Boissier, Julien Portela

Des pharmacochimistes : Bernard Meunier, Frédéric Coslédan

Des chimistes: Anne Robert, Vincent Pradines

Partenaire financier :

350 000 euros sur 2 ans

Idée de départ

Deux familles d’anti-malarique sont efficaces contre le Schistosome :

Les Quinoléines (chloroquine, méfloquine)

Les Trioxanes (artémisinine, artéméther)

Plasmodium

Pigment malarique ou hémozoïne

Schistosoma

Plasmodium et Schistosoma : deux parasites hématophages

Plasmodium et Schistosoma : deux parasites hématophages

Hème

Fe2+

Plasmodium et Schistosoma : deux parasites hématophages

Hème

Fe3+

Fe3+

Plasmodium et Schistosoma : deux parasites hématophages

Distribution de la malaria et de la bilharziose

Malaria : 1 200 000 morts/an Bilharziose : 280 000 morts/an

Plasmodium et Schistosoma : deux parasites hématophages

- « Profiter » du mécanisme et de l’efficacité de molécules déjà connues

- Créer une molécule différente qui n’engendrera pas de résistance envers les molécules de références

- Multiplier le nombre de molécules potentiellement efficaces

Construction de nouvelles molécules ayant pour base les anti-malariques

Les molécules duales

Comment utiliser les mécanismes d’action des anti-malariques ayant pour cible l’hémozoïne, sans pour autant utiliser ces anti-malariques ?

Empêchent la polymérisation de l’hème

Artémisinine et Chloroquine

Trioxane ChloroquineTrioxa quine

Trioxaquine

Trioxaquine

Trioxaquine

L’ajout de différentes fonctions chimiques permet le contrôle des facteurs ADME

Absorption : passage des molécules à travers les membranes

Distribution : affinité de la molécule pour un organe

Métabolisation : transformation après le passage dans le foie

Élimination : évacuation de l’organisme

Sélection des molécules

PA1259NCl

HN NH O O

O

N

HN NH O O

O

PA1252F3C

NCl

HN NH O O

O

PA1103

N

O

OOHN

NClPA1110

NCl

NNH

PA1120

O O

O

PA1308

NCl

HN NO O

O

CH3

Sélection des molécules

Première phase de tests

Essais in vitro : permet de « screener » un grand nombre de molécules rapidement

Temps pour tuer 100% des schistosomules

Temps pour tuer 100% des adultes

(5 µg/ml) (50 µg/ml)

Praziquantel 1h30 1h30

Arthemeter >7h >7h

Mefloquine >7h 3h

PA1140 2h 4h

PA1259 5h 3h

PA1562 3h 1h30

Seconde phase de tests

Essais in vivo : effet de la molécule sur hôte murin

-37%19,8-5%29,8xxPA1308

-24%23,8-16%26,46 h7 hPA1103

-42%21-27%26,63 h5 hPA1259

-87%4-39%19,230 min30 minPraziquantel

31,3331,33ooTémoin

% de protection

moyenne de vers

% de protection

moyenne de vers

"+49JPI""+21JPI"tps pour

tuer 100% des

adultes

tps pour tuer 100%

des larves

TrioxaquineHème

Fe2+

Production d’espèces réactives de l’oxygène

Mode d’action

RT-QPCR sur gènes de détoxification(TGR, SOD, glutatione S-transférase,…), gènes du métabolisme

Dosage de l’activité anti-oxydante par kit Antioxidant Assay

Dosage spécifique du NO par DAF-2

Dosage spécifique du H2O2 par Amplex RedReagent ou par FOX

Dosage Bleu de tétrazolium

TXQ+Hz Production de ROS

Mode d’actionC

apac

itéan

ti-ox

ydan

te

Temps

Temps

Témoin

Mode d’action

Témoin

Praziquantel

Mode d’action

Témoin Praziquantel

Trioxaquine

Mode d’action

Praziquantel TrioxaquineTémoin

Mode d’action

Mode d’action

Mode d’action

Merci