pharmaco gene cours 1julien761.free.fr/pharmaco/diapos cours/diapos cours 1.pdf · pathogènes (physiopathologie). ... et de développement, et de deux à trois ans pour les procédures

PHARMACOLOGIE GÉNÉRALEPHARMACOLOGIE GÉNÉRALE

Hélène COMBRISSONHélène COMBRISSON

Pharmacologie gPharmacologie généraénéralele

•• DéfinitionsDéfinitions

•• MMéthéthodes dodes d’’étuétudes gdes généraénéralesles

•• Bases de la pharmacologie cliniqueBases de la pharmacologie clinique

•• Pharmacologie expPharmacologie expériérimentalementale

•• RRéceécepteurspteurs

•• Interactions mInteractions médiédicamenteusescamenteuses

•• PharmacocinétiquePharmacocinétique

Pharmacologie spPharmacologie spéciécialeale

Modificateurs du systModificateurs du systèmeème nerveux nerveuxSystème nerveux périphérique

Modificateurs du système neuro-végétatifAnesthésiques locaux

Système nerveux centralPsychotropesAnesthésiques générauxAntiépileptiquesAnalgésiques

Modificateurs des muscles lisses et des muscles striModificateurs des muscles lisses et des muscles striésésAntispasmodiques, Myorelaxants

INTRODUCTION À LA PHARMACOLOGIEINTRODUCTION À LA PHARMACOLOGIE

Pharmacologie Pharmacologie ‑‑ pharmacodynamie pharmacodynamie ‑‑ ththéraérapeutiquepeutique

Disciplines qui ont en commun de• s'occuper du médicament• être situées à la frontière de la physiologie et de la pathologie

DDémaémarche scientifique :rche scientifique : Effets des médicaments Innocuité conditions d'emploi mécanismes d'action

⇒ valide le bien‑fondé des indications⇒ enrichit les connaissances sur les effets secondaires⇒ perspectives de progrès (nouveaux principes actifs).

PHARMACOLOGIEPHARMACOLOGIE

• sens large : ensemble des connaissances concernant lemmédiédicamentcament et comprend toutes les disciplines qui s'yrapportent y compris l'interaction du médicament avecl'organisme = pharmacodynamie

• au sens plus restreint, synonyme de pharmacodynamie

Nécessité de preuve objective de l'action des médicamentsNécessité de preuve objective de l'action des médicaments

Propriétés pharmacologiques = ensemble des effets produits parune substance lors de son administration à l'animal d'expérience oulors de sa mise en place dans une préparation in vitro (organe isoléen survie, cellules en culture, fractions membranaires, .... )

= actions physiologiques ou perturbations des mécanismesphysiologiques, y compris la toxicité éventuelle,

Propriétés pharmacologiques= tous les effets que l'on peut décrire dus à l’administration d'unprincipe actif à des animaux de laboratoire ou la mise en place surpréparations "ex vivo".

THTHERERAPEUTIQUEAPEUTIQUE

= ensemble des connaissances concernant les actions favorables dumédicament pour le malade, ainsi que les notions concernant lesrègles d'administration.

Pharmacologie mécanismes physiologiques,Thérapeutique pathologie et mécanismes pathogènes (physiopathologie).

la pharmacodynamie traite de l'action du médicament surl'organisme sain

la thérapeutique traite de l'action du médicament surl'organisme malade.

Développement dDéveloppement d’’un médicamentun médicament

Médicament :Définition européenne : Directive 2001/83/CE du 6 novembre 2001 modifiée par laDirective 2004/27/CE du 31 mars 2004.France : transposition de ce texte en Droit national a été effectuée par la Loi n°2007-248du 26 février 2007 qui a modifié l’article L. 5111-1 du code de la santé publique.

« On entend par médicament toute substance ou compositionprésentée comme possédant des propriétés curatives ou préventivespossédant des propriétés curatives ou préventivesà là l’é’égard des maladies humaines ou animalesgard des maladies humaines ou animales, ainsi que toutesubstance ou composition pouvant être utilisée chez l’homme ouchez l’animal ou pouvant leur être administrée, en vue den vue d’é’établir untablir undiagnostic médicaldiagnostic médical ou de restaurer, corriger ou modifier leursrestaurer, corriger ou modifier leursfonctions physiologiques en exerçant une action pharmacologique,fonctions physiologiques en exerçant une action pharmacologique,immunologique ou métaboliqueimmunologique ou métabolique. »


Médicament

Parmi les différentes catégories de médicaments, la principale estconstituée des :spécialités pharmaceutiquesspécialités pharmaceutiques : « tout médicament préparé à l'avance,tout médicament préparé à l'avance,présenté sous un conditionnement particulier et caractérisé par uneprésenté sous un conditionnement particulier et caractérisé par unedénomination spéciale.dénomination spéciale. » (Article L. 5121-2 du Code de la Santé Publique).Des contraintes réglementaires régissent la mise sur le marché de cesbiens de santé, afin d'assurer leur qualité, leur efficacité et leurqualité, leur efficacité et leurinnocuitéinnocuité*.

L'acte de naissance de la spécialité pharmaceutique est même unedécision administrative : l'Autorisation de Mise sur le Marchél'Autorisation de Mise sur le Marché(AMM)*.(AMM)*.


1. Obtention de nouvelles moléculesDécouvrir la structure de la cible et créer des moléculescapables de s’y lier (modélisation moléculaire..)

2. Screening de l'activité biologique des produits, combine dessimulations informatiques et des études in vitro et in vivo chezl'animal.

3. Pharmacologie expérimentaleEssais d'efficacité réalisés sur des systèmes moléculairesinertes, sur des cellules et cultures de cellules et enfin surl'animal. recherche etrecherche et

développementdéveloppementprécliniquesprécliniques


4. Etudes toxicologiquesLes tests de toxicologie (sur cellules ou sur animaux,imposés, s'affinent de plus en plus

⇒ amélioration de la prévision des effetssecondaires

⇒ connaissance risques mutagenèse - tératologie -toxicité des organes cibles

5. Etudes pharmacocinétiquesLe devenir du médicament est étudié dans l'organismeanimal, notamment : absorption, métabolisme,distribution, élimination. recherche etrecherche et

développementdéveloppementprécliniquesprécliniques


Les phases dLes phases d’’essais cliniques impliquant des personnes neessais cliniques impliquant des personnes nepeuvent être entreprises que si les résultats de lpeuvent être entreprises que si les résultats de l’’expérimentationexpérimentationanimale ont été jugés prometteurs et non dangereux.animale ont été jugés prometteurs et non dangereux.

6. Essais cliniques : trois phases:Phase I : Phase I : Tolérance ou innocuitéTolérance ou innocuité

• réalisés sur un petit groupe de sujets volontaires et sainsen milieu médical

• permet d'évaluer les grandes lignes du profil de tolérancedu produit et de son activité pharmacologique

• étude du métabolisme du produit

Phase II : Efficacité du produit sur de petites populations et recherchePhase II : Efficacité du produit sur de petites populations et recherchede dose avec un nombre limité de patientsde dose avec un nombre limité de patients

• vérifier que le rapport bénéfice/tolérance est favorable et aumoins équivalent au traitement existant

• n’entraîne pas des effets secondaires importants• établissement de la dose optimale : effet thérapeutique le

meilleur pour le moins d'effets secondaires

Phase III : Études "pivot"Phase III : Études "pivot"• réalisées sur un échantillon de patients beaucoup plus large

(plusieurs centaines à plusieurs milliers)• Dans les conditions aussi proches que possible des conditions

habituelles d'utilisation des traitements• rapport efficacité-tolérance vérifié sur un grand groupe de

malades• Précautions d'emploi et risques d’interactions avec d'autres

produits sont identifiés


10.10. Pharmacovigilance : phase IV des essais cliniquesPharmacovigilance : phase IV des essais cliniques• suivi du médicament après sa mise sur le marché, effets du

médicament dans les conditions normales d’utilisation et enparticulier détection de réactions indésirables rares outardives

Le délai moyen entre la synthèse d'une nouvelle molécule etl'autorisation de la mettre sur le marché est de douze à treize ans. Ilfaut en moyenne dix années pour le processus complet de rechercheet de développement, et de deux à trois ans pour les procéduresadministratives (enregistrement, prix et remboursement).


MEDICAMENT VETERINAIREMEDICAMENT VETERINAIRE

• La pharmacologie clinique est différente :

Phase I sans objet : on peut faire des essais chez lesespèces de destination

Phase II est sans objet si les principes actifs sont déjàutilisés chez l’homme ou si des essais expérimentaux ontété réalisés dans l’espèce de destination

Phase III : même importance que chez l’homme, méthodessemblables

Thérapeutiques « rationnelles » / « empiriques »

Thérapeutiques « rationnelles » / médecines dites « douces »

Les thérapeutiques rationnelles reposent sur des essais réalisés selonla démarche expérimentale.

OBSERVATION

THEORIE

HYPOTHESE

EXPERIENCE

TEST:

CONFORMITE A L'HYPOTHESE ?

CONFIRMATION

AUTRE THEORIE

AUTRE

HYPOTHESE

F A I T S

OU

VRAI FAUX

Etudes pharmacologiquesEtudes pharmacologiques, , in vitro et chez l'animalin vitro et chez l'animal

Quelle que soit la molécule, une partie des essais pourra être réaliséein vitro, mais le recours à l’animal, « système intégré », restenécessaire pour certaines étapes.

Recherche de

• effet principal d’une molécule = celui qui donnera lieu àl’indication

• effets secondaires = autres effets de la molécule pouvant donnerlieu à des restrictions de l’utilisation


Ex : recherche d’un nouvel anti-inflammatoire non stéroïdien.

Diverses activités pharmacologiques sont évaluées :

Action anti-inflammatoire

Action analgésique

Action antipyrétique


Injection 0,1 ml de carragéninedans le derme plantaire

Mesure du volume de la patteinjectée par pléthysmographie (lapatte est plongée dans un récipientd ’eau permettant de déterminer levolume d ’eau déplacée)

Mise en évidence de l’action d’un A.I., le kétoprofène, surl’oedème induit par la carragénine chez le rat


La carragénine provoque uneaugmentation progressive duvolume de la patte qui resteélevé pendant au moins 4 havant de diminuer

Animaux témoins

Animaux ayant reçu, avant lacarragénine, du ketoprofene(100 ou 200 mg/kg)

l’œdème est beaucoupmoins important chez lesanimaux traités

(Wang L.M. et al., Drugs exptl. Clin. Res., 1997)


Mécanisme d’action des AINS : inhibition de l’enzyme permettantla synthèse des prostaglandines.

Il existe 2 isoenzymes :

COX1COX1 : rôle dans la synthèse de PG impliquées dans des processusphysiologiques. Son inhibition peut conduire à des effetssecondaires liés à une perturbation de ces processus : actionulcérogène par exemple.

COX2COX2 : induite lors de phénomène inflammatoires, elle permet lasynthèse de PG impliquées dans ce phénomène. Son inhibitionconduit à un effet anti-inflammatoire, analgésique et antipyrétique.Elle ne conduit pas (ou moins) à des effets secondaires.


Des tests effectués in vitro en utilisantdu sang de chien permettent d’évaluerpour 3 molécules (ML-1,785,713carprofen et deracoxib) leur capacitéd’inhibition de COX1 et COX2 :courbe montrant le % d’inhibition enfonction de la concentration de lamolécule.


IC50 : concentrationprovoquant uneinhibition à 50%.

Le ratio établit la sélectivité du produit pour COX2. Ici le produittesté montre une très forte affinité, supérieure à celle des produitsdéjà connus.

CIBLES DES MEDICAMENTSCIBLES DES MEDICAMENTS

L’effet du médicament est en général initié par sa liaison à une ciblecible,bien souvent un récepteurrécepteur.

Un récepteur est une protéine avec laquelle réagit spécifiquement :

une hormone, un neurotransmetteur pour produire un effetphysiologiquephysiologique

un médicament pour produire un effet pharmacologiquepharmacologique

Il existe des récepteurs dits «récepteurs dits « orphelinsorphelins » » : un médicament peutexercer une action en se fixant dessus, mais on ne connaît pas(encore) le ligand endogène.

ex : on a connu les récepteurs de la morphine avant les endorphines



RECEPTEURS EN PHARMACOLOGIERECEPTEURS EN PHARMACOLOGIE

• Modalités de liaison ligand - récepteur : tous types de liaisonchimique possible

• Intensité de la réponse à un médicament obéit à la loi dloi d’’action deaction demasse = lmasse = l’’effet biologique est proportionnel au nombre deeffet biologique est proportionnel au nombre derécepteurs occupésrécepteurs occupés

• Nombre de récepteurs présents, affinité du ligand …

k1

L + R LR

k-1

L : concentration molaire de ligand libreR : concentration molaire de récepteur

libreLR : concentration molaire du complexe

ligand-récepteurk1 : constante cinétique d’association en

M-1 x min-1

k-1 : constante cinétique de dissociationen min-1

k1

L + R LR

k-1

Equilibre de la réaction :

• Vitesse d’association = L x R x k1

(nb liaison / unité de temps)

• Vitesse de dissociation = LR x k-1

Equilibre si les 2 vitesses sont égales :

L x R x k1 = LR x k-1 (L x R) / LR = k-1 / k1 = KD

KD = constante de dissociation à l’équilibre exprimée enconcentration molaire

KD = concentration de ligand nécessaire à l’occupation de 50% desrécepteurs à l’équilibre (cf + loin)

KD est nommée KA pour les agonistes et KB pour les antagonistes.


Méthode de «Méthode de « bindingbinding »»

Principe :Principe :

Marquer les récepteurs par un ligand radioactif et étudier lacinétique de la réaction ligand - récepteur en suivant la quantité deligand radioactif fixé.

Réalisé sur des préparations subcellulaires (par ex. lesmembranes).


Méthode de «Méthode de « bindingbinding »»

• Incubation ligand radioactif (L*) avec le récepteur R (par ex sur des mb)

• Séparation : on élimine le marqueur libre par filtration

• Mesure radioactivité du marqueur lié


Pharmacologie : Des cibles versl'indication thérapeutique.LANDRY M. et coll. Ed. DUNOD 2003

Méthode de «Méthode de « bindingbinding »»MAIS on mesure la fixation totale :

spécifique = sur le récepteur non spécifique = sur d’autres composants membranaires

On utilise un ligand froid en excès qui bloque l’accès aux sitesspécifiques - mais pas aux non spécifiques - pour le ligand marqué :


Pharmacologie : Des cibles versl'indication thérapeutique. LANDRY M.et coll. Ed. DUNOD 2003

RECEPTEURS EN PHARMACOLOGIERECEPTEURS EN PHARMACOLOGIEDétermination de la fixation spécifique par méthode de saturationméthode de saturation :1. Préparation riche en récepteurs + radioligand en concentration croissante

liaison totale2. Préparation riche en récepteurs + ligand froid en surcharge + radioligand en

concentration croissante liaison non spécifique3. On déduit la liaison spécifique

Pharmacologie : Des cibles versl'indication thérapeutique.LANDRY M. et coll. Ed. DUNOD2003


Bmax = densité de sites spécifiques = nombre total de récepteurs

Rt = Bmax = R + L*R soit R = Bmax - L*R

KD = (L*x R)/L*R soit KD = (L*x (Bmax - L*R))/L*R

Occupation de 50% des récepteurs : L*R = Bmax/2

KKD D est la valeur de L* correspondant à 50% dest la valeur de L* correspondant à 50% d’’occupation desoccupation desrécepteursrécepteurs

KD = L*



Critères identification des récepteursCritères identification des récepteurs

• Sensibilité pH, T°

• Saturabilité

• Réversibilité

• Haute affinité

• Spécificité

• Stéréospécificité

• Corrélations résultat biologique / affinité

• Aucun déplacement par des composés chimiquement voisins nepossédant pas d’activité pharmacologique

• Déplacement par des composés de familles chimiquesdifférentes mais ayant les mêmes activités pharmacologiques


QuantificationQuantification

Relation de Relation de Scatchard Scatchard : : permet une détermination plus précise deKD et Bmax

Ordonnée : ligand lié (L*R) / ligand libre (L*)

Abscisse : ligand lié (L*R)

KD = (L*x (Bmax - L*R))/L*R

L*R = (L*x (Bmax - L*R))/ KD en développant et en simplifiant :

L*R = (Bmax x L*) / (L*+ KD) en réarrangeant :

L*R / L* = (-1 / KD) L*R + (Bmax / KD)

soit lié / libre = (-1 / KD) lié + (Bmax / KD)

lié / libre = (-1 / KD) lié + (Bmax / KD)


ordonnée abcissepente

Évaluationde Bmax

Pharmacologie : Des cibles versl'indication thérapeutique. LANDRYM. et coll. Ed. DUNOD 2003


Etudes de déplacementEtudes de déplacement

Déplacement du ligand* par un autre ligand non marqué permetde mesurer et comparer l’affinité de différents ligands pour un mêmerécepteur

CICI5050 : concentration deligand froid inhibant 50%de la liaison du radioligand



Plus CI50 est petite, plusl’affinité du ligand estforte.

Sur cet ex. : affinité deC1> C2 > C3



Loi dLoi d’’action de masse = laction de masse = l’’effet biologique est proportionnel aueffet biologique est proportionnel aunombre de récepteurs occupésnombre de récepteurs occupés

Pharmacologie : Des cibles vers l'indication thérapeutique. LANDRY M. et coll. Ed. DUNOD 2003

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