Cours Biotechnologie 4A pharmacie nov 2022[984] [Lecture seule].pptx.pdf

Médicaments issus de la biotechnologie 1 HISTORIQUE 2 Depuis très longtemps, l’homme a peu à peu appris à maîtriser les procédés biologiques. - Utilisation des organismes biologiques pour la préparation des aliments, boissons et textiles. - Stand...

Médicaments issus de la biotechnologie 1 HISTORIQUE 2 Depuis très longtemps, l’homme a peu à peu appris à maîtriser les procédés biologiques. - Utilisation des organismes biologiques pour la préparation des aliments, boissons et textiles. - Standardisation des procédés de fermentation, qui permet d'obtenir des produits uniformes : * la levure de boulangerie * l'acide lactique utilisé dans l'industrie alimentaire * l'éthanol dans l'industrie chimique * l'amylase dans les industries textile et alimentaire. 3  Utilisation de biotechnologie en industrie pharmaceutique Epoque 1 : de la matière médicale à l’invention pharmaceutique (1820-1930) Vers 1820 : préparation, purification et synthèse partielle de substances naturelles, étude de leurs propriétés physiologiques, recherche du principe actif Alcaloïdes: morphine (1806-16), quinine (1820), atropine (1831), Trinitrine (1860) Vers 1880-1890 : Apparition de la notion de « structure/activité » et de récepteur, émergence de la chimie organique phénazon Antipyrine® (1884), aspirine (1899), Vaccins et sérums: anthrax (1881), Anesthésiques locaux: cocaïne (1884), Insuline (1921) 4 Epoque 2 : Maturité de l’invention pharmaceutique moderne Création d’établissements pharmaceutiques avec leur recherche propre, Pratique du criblage « screening » de molécules 1930-1940 : antihistaminiques H1 (phenbenzamine), corticostéroides. 1950-1960 : antihypertenseurs (chlorothiazide, propranolol), SNC (chlorpromazine, imipramine), AINS (phénylbutazone, ibuprofène) 5  Epoque 3 : Médicaments issus des biotechnologies (1980 -…) Fin 1970, premières entreprises de biotechnologies : USA Au début des années 1990, les biotechnologies sont devenues un secteur à part entière pour la fabrication de médicaments dans les grandes entreprises, au même titre que la chimie. Insuline recombinante (1983) Hormone somatotrope (1988), Autres facteurs de croissance, Facteurs anti-hémophiliques Anticorps monoclonaux Protéines recombinantes 6 INTRODUCTION 7  Pourquoi le recours à la biotechnologie en industrie pharmaceutique ? Questions : Épuisement de la chimie ? Traitements impossibles ? Trop coûteux à obtenir par synthèse chimique ? Complexité et résistance des maladies ? Les difficultés : fin de brevets, arrêts de commercialisation... Solutions : - Recherche externalisée de nouveaux produits thérapeutiques. - Biotechnologies 8 La révolution des biotechnologies : l’innovation au service de la santé Les 3 principales causes de la montée en puissance des biotechnologies Progrès fulgurants de la biologie outils puissants (génie génétique, biologie moléculaire, cellules souches, clonage…) Non seulement dans le domaine de la santé, mais aussi d’autres domaines industriels (agroalimentaire, matériaux, éco-industrie…) Retours sur des investissements considérables mais souvent tardifs. 9  DÉFINITI ONS Biotechnologie Les biotechnologies sont définies (OCDE) comme “l’application de la science et de la technologie à des organismes vivants, de même qu’à ses composantes pour modifier des matériaux vivants ou non vivants aux fins de la production de connaissances, de biens et de services”. OCDE: l’Organisation de Coopération et de Développement Economiques  Biotechnologie pharmaceutique Ensemble des procédés biotechnologiques utilisant des microorganismes, plantes et animaux ou leur constituants pour la production de produits pharmaceutiques  Biomédicaments = Médicament biologique: Tout médicament dont la substance est produite à partir d’une source biologique ou en est extraite et dont la caractérisation et la détermination de la qualité nécessitent une combinaison d’essais physiques, chimiques et biologiques ainsi que la connaissance de son procédé de fabrication et de son contrôle.  Biomédicaments Traditionnels: Extraction – D'origine animale: produits sanguins, hormones, stéroïdes, catécholamines, prostaglandines, anticorps, insuline, vaccins… – D'origine microbienne: antibiotiques, enzymes, protéases, vaccins, … – D'origine virale: vaccins  Biomédicaments Médicaments issus des biotechnologie: Médicaments faisant appel à une des procédés biotechnologiques suivants: ❖ Technique de l’ADN recombinant. ❖ Expression contrôlée de gènes codant pour des protéines biologiquement actives dans des procaryotes et eucaryotes, y compris des cellules transformées de mammifères. ❖ Méthodes à base d’hybridomes et d’anticorps monoclonaux.  Biotechnologie pharmaceutique Ensemble des procédés biotechnologiques utilisant des microorganismes, plantes et animaux ou leur constituants pour la production de produits pharmaceutiques Classification des biomédicaments  Intérêt des Biomédicaments : Les biomédicaments apportent de plus en plus de solutions dans des pathologies souvent mal connues (maladies orphelines) ou des domaines limites en terme de traitements. Parmi ceux-ci on trouve différents domaines, comme la cancérologie et l’hématologie, l’endocrinologie, l’infectiologie, les troubles métaboliques (diabète), etc.  NOTIONS DE BASE EN BIOTECHNOLOGIE 19  A- Définition La biotechnologie est : Ensemble des méthodes ou techniques utilisant des éléments du vivant (organismes, cellules, éléments subcellulaires ou moléculaires)  Rechercher, produire ou modifier des éléments ou organismes d’origine végétale ou animale. Les biotechnologies concernent donc des procédures qui peuvent contribuer au développement de nouveaux produits. 20  B- Différentes techniques Le Génie génétique Ensemble de techniques / connaissances acquises en génétique  utiliser, reproduire, ou modifier le génome des êtres vivants, OGM Repérés, les gènes font ensuite l’objet d’analyses concernant leur séquence, leur expression, leur régulation et leur(s) mutation(s). Localisation en : 1986, du gène de la myopathie de Duchenne, 1989, du gène de la mucoviscidose. Le génie génétique rend possible aussi la fabrication de molécules complexes impossibles à extraire industriellement 21  Le Génie enzymatique Substitution des méthodes classiques de la chimie industrielle Par des techniques fondées sur l'utilisation d'enzymes.  Mise au point d'enzymes adaptées aux contraintes industrielles. = modifier une enzyme par mutation pour obtenir une variante possédant les qualités souhaitées. 22  La culture cellulaire Technique de laboratoire permettant : de faire vivre in vitro des cellules, de diverses natures et d'origines, d'en modifier leurs propriétés d'augmenter leur nombre, 23  La Bioinformatique : - Analyse des séquences du génome et identification de domaines. - Modélisation de complexes biomolécules-ligands « Docking » Comparaison de familles structurales. - Recherche d’homologues structuraux et modélisation de structures 3D. 24  II- PRODUCTION DE BIO- BIOMÉDICAMENTS ISSUS DES BIOTECHNOLOGIES  Comment nait une biothérapie? Explorer les mécanismes moléculaires de la maladie Décrypter un processus physiopathologique Identification d’une cible clé dans le développement de la maladie Développement de la forme thérapeutique la plus adaptée pour agir sur cette cible, DIU 04Mar2016 TECHNOLOGIE DE L’ADN RECOMBINANT ❖ Principe: Basé sur des techniques de biologie moléculaire permettant de: – Couper l’ADN de manière définie et reproductible, à l’aide d’enzymes de restriction – Intégrer l’ADN dans des vecteurs, molécules d’ADN utilisée comme outils de transfert de matériel génétique dans une cellule hôte – Transcrire in vitro un ARNm en séquence d’ADNc à l’aide de la transcriptase inverse  ❖ AVANTAGES DES TECHNOLOGIES DE L’ADN r Éliminer le problème de disponibilité des ressources en vue d’extraire les protéines ( interféron) Éviter les problèmes de sécurité et transmission des maladies à partir des sources naturelles biologiques( produits dérivés du sang) Donner une alternative aux extractions directes à partir des sources inadéquates ou dangereuses ( FSH à partir des urines, venin des serpent) Possibilité de changement dans la structure d’une protéine pour donner naissances à de nouvelles entités ayant des avantages par rapport à la protéine d’origine ( insuline rapide) ❖ ÉTAPES D’OBTENTIONS DE L’ADNr  OBTENTION DE L’ADN À MANIPULER ❑ Extraction, précipitation de l’ADN génomique: Source d’ADN humain :en général les leucocytes 5 à 10 ml de sang =>20 µg d’ADN sous la forme de fragments de taille supérieure à 20 kbp Prélèvement : sang avec un anticoagulant (comme l’EDTA) Mélanger à une solution hypotonique=>éclater les hématies dépourvues de noyaux. Centrifugation=>récupération des leucocytes Traitement par des détergents ioniques( SDS): désorganisation de la double couche de phospholipides membranaires => libération du contenu cytoplasmiques et nucléaires.  Traitement par la protéinase K=>libérer le DNA nucléaire en digérant les histones qui lui sont associées L'élimination des protéines non digérées et des lipides: se réalise par des précipitions et des extractions ( mélange de phénol-chloroforme) Récupération de la phase aqueuse ( contenant les acides nucléiques précipitation sélective (éthanol ou isopropanol) + centrifugation => récupération des acides nucléiques Elimination de l’ARN : par addition de Ribonucléase  FRAGMENTATION DE l’ADN Coupure de l’ADN par les enzymes de restriction Ces enzymes appartiennent au système de défense bactérien nommé système de restriction-modification. Elles protègent les bactéries de l’introduction d’ADN étranger en le digérant. Les enzymes de restriction utilisées en génie génétique sont des Endonucléases spécifiques, de type II pour la plupart, qui reconnaissent des séquences symétriques de quatre à six paires de bases et coupent la molécule double brin au niveau de ces sites.  Isolement des fragments d’ADN: Séparation des fragments d’ADN par électrophorèse sur gels d’agarose ou de polyacrylamide. Leur vitesse de migration dépend de leur poids moléculaire. Le fragment d’intérêt peut être repéré par hybridation selon la méthode de SOUTHERN BLOT.  LES VECTEURS ADN plasmidique: Les plasmides sont de petites molécules d'ADN bicaténaires, circulaires, extra-chromosomiques, susceptibles de se répliquer de façon autonome. Ils sont présents dans le cytoplasme de nombreuses espèces. Ils peuvent porter des gènes de résistances aux antibiotiques ce qui permet la sélection de bactéries possédant le plasmide.  ADN phagique: Les phages sont des particules virales qui infectent les bactéries. Leur multiplication est rapide et le nombre de copies par cellule bactérienne est très important. Deux types de phages qui infectent E coli sont d'usage fréquent : le phage λ et le phage M13.  o Phage λ: -Constitué d'un ADN double brin linéaire de 48.502 paires de bases. -Les extrémités appelés COS sont constituées par de l'ADN sous forme simple brin sur une longueur de 12 bases. o Phage M13: Constitué d’une molécule d'ADN circulaire monocaténaire de 6407 paires de bases  Autres vecteurs: o Cosmides : vecteurs hybrides constitués d’un plasmide classique auquel ont été ajoutées les séquences COS du phage λ. o YAC: Chromosome artificiel de levure  Construction de l’ADNr Lesfragments d’ADN peuvent être associés pour former un ADN recombinant, grâce à des ADN ligases. Elles catalysent la formation de liaison covalente entre les extrémités cohésives des fragments ayant été soumis à des enzymes de restriction.  Amplification de l’ADN r obtenu : ▪ Insertion de l’ADNr à une cellule hôte (transformation): Bactéries rendues compétentes par : ✔ Traitement chimique ✔ Electroporation : choc électrique  ▪ Sélection des bactéries transformées : Colonie de bactéries transformées Étalement des bactéries sur une boîte Mélange de bactéries contenant un milieu gélosé et un transformées contenant le antibiotique : seules les bactéries plasmide d'intérêt et de transformées pourront se multiplier car le bactéries non plasmide porte un gene de résistance contre transformées l'antibiotique Leur multiplication s’accompagne de la réplication du plasmide qui se répartit dans les cellules filles, ce qui assure l’amplification du fragment d’ADN inséré. 30  ❖ Cellules hôtes ADN r peut être introduit dans une cellule hôte via un vecteur = clone cellulaire. La cellule hôte peut être : ✔ une cellule bactérienne (E.coli, Bacillus subtilis, etc.), ✔ une levure, ✔ un champignon filamenteux, ✔ une cellule végétale, ✔ une cellule de mammifères ( CHO ), etc. Le clonage dans E. coli s’avère techniquement plus facile que dans un autre organisme car: ▪Il n’y a pas de modification post- traductionnelle, ▪ Sa carte génétique est bien connue ▪ Facile a cultiver ❖ Production de la protéine recombinantes La cellule hôte ayant reçu l’ADN recombinant va pouvoir synthétiser la protéine correspondante sur le modèle habituel, c'est- a-dire en faisant intervenir les étapes de transcription et de traduction. Culture cellulaire: consiste à faire développer des cellules en laboratoire dans des conditions contrôlées. Cultiver de grandes quantités de cellules Bioréacteurs : une production à grande échelle Un bioréacteur est une enceinte, de 2 à 100 000 litres permettant la culture de tout type de cellules (animale, végétale, levures, bactéries) et répondant a des critères de conception permettant d’influer efficacement sur la culture, de contrôler et piloter les paramètres physiques et chimiques: Paramètre à maitriser: ▪pH ▪Température ▪Composition du Milieu ▪Agitation ▪Aération ▪Asepsie ❖ Purification de la protéine synthétisée: Consiste à filtrer et centrifuger les protéines extraites pour éliminer les débris cellulaires et les particules indésirables ce qui permet de concentrer les protéines. Plusieurs étapes: ▪ Séparation: séparer les cellules du surnageant et conserver la fraction d’intérêt oCentrifugation oMicro-filtration (0,1-0,45 um) ▪ Homogénéisation: => briser les cellules pour récupérer un produit intra- cellulaire ▪ Concentration: Réduire le volume: oPrécipitation oUltra-centrifugation. oUltra-filtration (5kDa - 500kDa) ▪Purification: ▪Isoler le produit d’intérêt Chromatographie MEDICAMENTS ISSUS DE LA BIOTECHNOLOGIE 50  A- Définition Médicaments issus de la biotechnologie appelés aussi : « Biomédicaments » ou « Médicaments biothérapeutiques » Un "médicament biologique" : - Agent thérapeutique - la substance active est biologique produit à partir d’une source biologique ou en est extraite dont la caractérisation et la détermination de la qualité nécessitent une combinaison d’essais physico-chimico-biologiques, ainsi que la connaissance de son procédé de fabrication et de son contrôle. 51 Toute substance dérivée du tissu biologique ou de la matière première d’une source cellulaire vivante, présentée comme ayant des propriétés qui permettent le traitement ou la prévention de maladies chez les êtres humains, ou qui peut être utilisé chez les êtres humains en vue d’effectuer un diagnostic médical ou de restaurer, corriger ou modifier des fonctions physiologiques. 52 53  Historique 1680: microscope: observation des cellules (Leuvwenhoek) 1860- 1890 :Premiers procédés de culture cellulaire ( pasteur, Koch) 1900-1920: Utilisation d’enzymes pour applications techniques, lessives (Rhom, Takamine) 1929: Fleming, découverte de la pénicilline. 1949: Début des transformations microbiennes à l’échelle industrielle  1954: Structure de l’ADN par Watson et Crick 1973: Recombinaison génétique par Cohen et Boyer Milstein) 1975: Anticorps monoclonaux (Kohler et 1977 1er gène humain est cloné. produire 1978, leune gèneréplique de l’insuline de l’insuline humaine deest l’Homme. 1982: Commercialisation de l’insuline par Eli transféré dans la bactérie E. coli qui se met à Lilly Phases de production d’un biomédicament Gene Vecteur d’intérêt Cellule Hote Vecteur d’expression Système d’expression Banque de cellules mères (Master cell Bank) Banque de cellules de travail (Working cell Bank) Culture en milieu confiné Purification SUBSTANCE ACTIVE Formulation et Production 56  Médicaments issus de la biotechnologie Protéines ADN-médicaments Autres thérapeutiques Thérapie génique - Thérapie cellulaire - Hormones - Clonage thérapeutique - Facteurs de croissance - Interférons - Anticorps monoclonaux - Facteurs de l’hémostase 57 1 - ADN - Médicament : thérapie génique Utiliser l’ADN comme médicament,  remplacer le ou les gènes défaillants par des gènes fonctionnels. Application : - Maladies héréditaires monogéniques (mucoviscidose, myopathie, etc) - Cancers Maladies métaboliques acquises (diabète) - Neuropathologies : Parkinson, Alzheimer. 58 59 2- Autres 2-1 - La thérapie cellulaire : Principe : - Remplacer des cellules malades ou détruites par des cellules saines. - Utilisation des cellules souches, Efficacité prouvée pour la maladie de Parkinson mais limitée par les difficultés à se procurer des cellules. Pathologies éligibles : greffes de peau (grands brûlés), maladies dégénératives (Alzheimer, etc), pansements biologiques, réparation des petites artères. 60 2.2- Le clonage thérapeutique: Principe : - Reproduire un embryon précoce par clonage, dont les cellules souches seront utilisées pour remplacer des cellules malades. - - Pathologies éligibles : myopathie, greffes. 61 3-Proteines therapeutiques: Protéines thérapeutiques Facteurs de Proteines sanguines et Cytokines croisssance Enzymes plasmatiques hématopoeitique Albumine IF EPO Facteurs de coagulation IL CSF Proteines anticoagulantes 62 III-PRICIPAUX BIOMÉDICAMENTS ISSUS DES BIOTECHNOLOGIE  ❑ Les anticorps monoclonaux Sont des glycoprotéines formées de deux catégories de chaînes polypeptidiques les chaînes légères (L) et les chaînes lourdes (H). Le type de la chaîne lourde définit la classe et la sous- classe de l'immunoglobuline: o γ pour Ig G, o α pour l’Ig A, o μ pour les Ig M, o δ pour les Ig D o ε pour les Ig E. Ces molécules sont symétriques.  Les Ac monoclonaux sont des Ac produits par un clone unique de lymphocytes B. Ils sont conçus pour être mono spécifiques. Ils reconnaissent un type unique de site antigénique, Ils sont homogènes contrairement aux Ac polyclonaux. Utilisés depuis 1975, ils constituent actuellement les biomédicaments les plus vendus et les plus en croissance. Obtenus selon plusieurs méthodes biotechnologiques. Actuellement la lignée CHO est le standard établi pour la production de toutes sortes d’anticorps monoclonaux (entiers, chimériques, humanisés ou recombinants) La thérapie par les anticorps monoclonaux est d’une remarquable diversité surtout dans les pathologies à fort besoins médical non satisfait: cancérologie, maladies auto immune et inflammatoires, pathologies de coagulation et de cardiologie, …. 66  OBTENTION a - Ac murins : (…MOMAB) Produits par la technique des hybridomes qui consiste à former des hybrides entre les lymphocytes B de souris immunisées avec un antigène donné et des cellules de myélome murin. Leur utilisation in vivo à des fins diagnostiques (imagerie) et thérapeutiques a été freinée par leur nature xanthogénique: -Faible fixation de ces Ac sur les récepteurs fc humains, -Immunogénicité Technique des hybridomes b- Ac chimériques : (…XIMAB) La partie variable uniquement est d'origine murine, la partie constante est d'origine humaine. Leur production consiste à fusionner des gènes codant les régions variables d'un Ac murin et les régions constantes d'une Ig humaine. Elles comportent une partie importante de protéines murines (33%) ce qui peut induire une réponse immunitaire humaine anti-souris c- Les Ac humanisés: (… ZUMAB) Contiennent seulement la petite partie variable murine composée des régions hypervariables ou CDR (« Complementary Determining Regions ». qui sont en contact étroit avec l'antigène. Ces CDR sont greffés dans la région variable d'une Ig humaine. Ils induisent beaucoup moins de réponses immunes anti-souris que les précédents dont ils sont dérivés (7% par rapport à 20 à 40%). Mais l'affinité de l’Ac humanisé n'est pas toujours aussi élevée que l'anticorps d'origine. d - Ac entièrement humains:(..MUMAB) Des Ac entièrement humains et biocompatibles sont cependant de plus en plus recherchés pour l'immunothérapie passive. Trois grands types de technologies ont été mis au point pour les obtenir: - Souris transgéniques -Techniques d'hybridomes, -Phage display  MODES D’ACTION POSSIBLES -En bloquant l’action de molécules ou de récepteurs spécifiques, -En ciblant des cellules spécifiques -Ou en fonctionnant comme des molécules de signalisation. ⇒Traitement du cancer ⇒ traitement de l’inflammation ( maladies auto- immunes) Mode d’action des AC monoclonaux therapeutiques 79 Le mécanisme d’action des AcM est double: un mécanisme dépendant de la région Fab et un mécanisme dépendant de la région Fc. Les antigènes cibles sont nombreux, et l’on peut regrouper les AcM en fonction de ceux-ci selon leur nature, ligands circulants (cytokines, protéines, Ig, médicaments, etc.), ou récepteurs ou protéines membranaires. 80 La liaison de la région Fab à sa cible, qu’elle soit circulante ou membranaire, permet généralement l’antagonisme pharmacologique de l’action de cette dernière. Par exemple, la liaison du bévacizumab au VEGF (vascular endothelial growth factor) libre, le VEGF-A, bloque sa liaison à ses récepteurs tyrosine kinase, VEGFR1 et VEGFR2, et empêche la cascade de transduction intracellulaire qui en résulte. De même, la liaison du ramucirumab au VEGFR2 empêche la liaison du VEGF et donc ses effets cellulaires. Ces deux anticorps exerceront donc une action antagoniste de la voie du VEGF, inhibant ainsi la prolifération, la migration et la différenciation des cellules endothéliales, et donc l’angiogenèse. 81 La liaison de l’AcM à son antigène, via sa région Fab, est nécessaire, mais non suffisante pour induire une action thérapeutique. Une action cytotoxique est en effet obtenue via sa région Fc, dont le rôle est d’activer la voie classique du complément (liaison au C1q), conduisant à une cytotoxicité dépendante du complément (CDC) et de recruter et d’activer des cellules du système immunitaire, les cellules NK (natural killer), les monocytes et les neutrophiles, qui expriment des récepteurs pour la région Fc des IgG, les RFcg, activateurs, induisant ainsi une cytotoxicité cellulaire dépendante des anticorps (ADCC) 82 Un AcM peut en fait avoir une action thérapeutique au travers de plusieurs voies d’action pharmacologique. Par exemple, le rituximab se lie par sa région Fab à la molécule CD20 exprimé par une grande partie des lymphocytes B. Il induit des modifications de leur cycle cellulaire et leur apoptose. Cet AcM se lie également par sa région Fc aux cellules RFcg+. Cette fixation induit la lyse des lymphocytes B par ADCC et CDC 83 L’interaction de la région Fc avec le système immunitaire dépend de l’isotype de l’anticorps. La grande majorité des AcM sont des IgG1 [67 % des 73 AcM qui ont reçu une autorisation de mise sur le marché (AMM) , les autres étant des IgG2 et/ou IgG4 (22 %), ou des fragments d’AcM (Fab, Fab pégylés, nanobody, anticorps bispécifique). Le choix de l’isotype pour le futur AcM dépend ainsi de l’interaction avec le système immunitaire souhaitée, les IgG1 ayant la meilleure activité cytolytique. 84 Plusieurs cibles, plusieurs familles de traitements Anti cytokiniques : – Anti TNF alpha, anti IL1RA, anti IL6 – Anti IL12/23, anti IL17 Les immuno-modulateurs : -Anti CD20, ANTI CTLA4, anti rank ligand En cancérologie 1/ Anticorps ciblant les tumeurs solides Trasuzumab, Cetuximab, Edrecolomab, Bevacizumab: AVASTIN* 25mg/ml en sol pour perfusion Pharmacocinétique: Administration par IV, Vd plus important chez les hommes que chez les femmes. Le T1/2 initiale est de 1,4j alors que T1/2 terminale est de 20j correspodant à celui d’une IG endogène humaine Indications: Cancer du colorectal métastasique en association avec la chimiothérapie IV (5-fluoropyrimidine) Cancer de sein métastasique: traitement de première intention en association avec paclitaxel Cancer de rein avancé ou métastasique en association avec INF alfa-2a traitement de première intention. 90 Effets indésirables Perforation gastroduodénale, thromboembolies artérielles, Hémorragies pulmonaires/hémoptysies chez les patiants à cancer du poumon HTA, asthénies, douleurs abdominales ou diarrhées, … Contre indication Hypersensibilité aux substance active, aux produits des CHO, Patients présentant des métastases no traités du SNC, Grossesse Précautions d’usage et mise en garde Ils sont pour la plupart résultant des effets indésirables. Mais à surveiller les hémorragies surtout pulmonaire en particulier Aussi le suivi du patient doit être contrôlé de rigueur. 91 2/ Anticorps ciblant les tumeurs d’origine hématopoïétiques Sont aussi nombreux que précédemment: almtezumab, tosttumomab-iode, Rituximab (MABTHERA*) Le rituximab est indique dans les lymphomes non hodgkiniens et dans les polyarthrite rhumatoïdes (+méthotrexate). Les effets secondaires les plus rencontrés en cas d’usage de mabthera* en monothérapie sont : -fièvre (48%), frisson (32%), asthénie (18%), céphalée, irritation laryngée, douleurs abdominales et dorsales, … -infection car il ya diminution de LB (+de 78% de patients) -événement cardiovasculaire et hématologique. -réactions liées à la perfusion. 92 Autres Indications: 1 Il y a six anticorps anti-récepteurs de cytokines ou anti-récepteurs de facteurs de croissance: - deux anticorps IgG1 dirigés contre la chaîne alpha de l’IL-2R (CD25), le basiliximab et ledaclizumab. Ces anticorps inhibent la prolifération lymphocytaire T et sont utilisés comme immunosuppresseurs, notamment en transplantation - une IgG1 dirigée contre la chaîne alpha du récepteur de l’IL-6, le tocilizumab, limite les phénomènes inflammatoires et est indiquée notamment dans la polyarthrite rhumatoïde 93 -deux anticorps contre le récepteur de l’Epidermal Growth Factor (EGFR), une IgG1(cétuximab) et une IgG2 (panitumumab) bloquent la croissance tumorale et sont indiqués dans le traitement des adénocarcinomes coliques et, pour, le cétuximab,des carcinomes épidermoïdes de la sphère ORL. Comme ils perturbent aussi la physiologie de l’ épiderme, ils entraînent des effets indésirables cutanés - une IgG1 dirigée contre le récepteur HER-2 (erbB2), le trastuzumab, est indiqué dans le traitement des tumeurs du sein et de l’estomac surexprimant cet oncogène 94 2 On recense trois anticorps anti-intégrines: - l’abciximab, un fragment Fab d’IgG1 anti-gpIIbIIIa (intégrine plaquettaire) qui anticorps anti-intégrines: et qui est utilisé ponctuellement dans les syndromes coronariens aigus - le natalizumab, une IgG4 anti-VLA-4 (CD49d), bloquant également le trafic lymphocytaire, est indiqué dans la sclérose en plaques. Il comporte les mêmes risques que l’éfalizumab mais le rapport bénéfice/risque élevé justifie sa prescription. 95 - l’ipilimumab est à l’inverse une IgG1 anti-CTLA4 qui potentialise les réponses lymphocytaires T. Il est utilisé dans le mélanome pour doper les réponses immunitaires contre la tumeur, mais des effets indésirables de type auto-immuns sont assez fréquemment observés - le bélimumab est une IgG1 anti-BAFF (B-cell Activating Factor belonging to the TNF Family ou CD257), une cytokine membranaire exprimée par divers types cellulaires et activant les lymphocytes B par le biais de récepteurs spécifiques. Bloquant certaines réponses humorales, le bélimumab est indiqué dans le lupus érythémateux systémique. 96 EFFETS INDESIRABLES DES AC MONOCLONAUX 97 Effets indésirables liés (on target) ou non (off target) à la cible Comparés aux médicaments classiques, les AcM ont plutôt moins d’effets indésirables et peu de toxicité. Les effets indésirables des AcM sont très majoritairement des effets liés à leur mécanisme d’action, donc à l’action qu’ils ont sur leur cible (on target). Quand la cible et son rôle sont connus, comme par exemple pour le VEGF, le récepteur du facteur de croissance épithélial (EGFR), le TNF-α (tumor necrosis factor alpha) ou pour le composant C5 du complément, les effets indésirables des AcM peuvent être anticipés dès leur phase de développement (toxicité prévisible). 98  Réactions liées à la perfusion: Même si ces réactions à la perfusion sont le plus souvent légères, elles peuvent parfois présenter des symptômes évocateurs de réactions d’hypersensibilité: bronchospasme, urticaire, hypotension 99  Risque infectieux: Plus de la moitié des AcM actuellement sur le marché ciblent un antigène qui est exprimé par les cellules du système immunitaire ou hématologique, et la très grande majorité d’entre eux contiennent une région Fc d’IgG1 qui interagit avec les RFcg exprimés par un grand nombre de cellules du système immunitaire, notamment les cellules myéloïdes. De plus, un nombre non négligeable de ces AcM ciblent des antigènes membranaires exprimés par ces cellules, conduisant à leur destruction (par exemple l’alemtuzumab qui détruit des lymphocytes T et B) ou leur modulation. Il est donc attendu que ces interactions immuno-pharmacologiques soient susceptibles de perturber la fonction de ces cellules, en particulier, leur activité de défense contre les pathogènes 10 0  Effets indésirables cardiovasculaires: -Des effets indésirables cardiovasculaires ont été décrits pour des anticorps thérapeutiques bloquant la voie du VEGF , la voie HER2 (ErbB2) , le TNF-α et, plus récemment, pour les anticorps bloquant les points de contrôle immunitaire. -Trois anticorps thérapeutiques aujourd’hui commercialisés, conduisent à l’inhibition de la voie du VEGF, principal facteur de croissance impliquée dans la néo-angiogenèse pathologique: le bévacizumab et ses biosimilaires, qui ciblent le VEGF-A circulant, utilisés en cancérologie ; le ranibizumab, également spécifique du VEGF-A, utilisé dans des pathologies rétiniennes (en injections intravitréennes), et le ramucirumab ciblant le VEGFR-2, un récepteur tyrosine kinase de type 2 du VEGF-A utilisé en cancérologie 10 1 -Le VEGF a un rôle fondamental dans le maintien de la fonction et la trophicité des vaisseaux sanguins et du myocarde, dans la régulation de la pression artérielle, mais aussi dans d’autres organes, comme le rein, le foie, le tube digestif ou la thyroïde - Le blocage de la voie du VEGF peut ainsi être à l’origine d’effets indésirables cardiovasculaires, mais également rénaux, thyroïdiens ou touchant le tube digestif. 10 2 Les principaux effets indésirables cardiovasculaires observés avec les AcM anti-VEGF sont une élévation de la pression artérielle, desaccidents ischémiques artériels (infarctus du myocarde, accident cérébro-vasculaires), des accidents hémorragiques, une dysfonction ventriculaire gauche pouvant aller jusqu’à une insuffisance cardiaque, des accidents thromboemboliques veineux 10 3  Autres effets indésirables: -Une toxicité cutanée, le plus souvent de type éruption acnéiforme du visage et de la partie supérieure du tronc, a été observée chez plus de 80 % des patients traités par le cétuximab ou le panitumumab. Ces deux AcM ciblent l’EGFR ou HER1/ERBb1) exprimé par les cellules épithéliales (kératinocytes, glandes sébacées et sudoripares, épithélium folliculaire) mais également par plusieurs tumeurs solides, dont le cancer colorectal et les cancers du poumon, de la tête, et du cou, pour lesquels son expression est corrélée à la progression tumorale et à un mauvais pronostic. 10 4 -Avec l’abciximab, anticorps chimérique reconnaissant la glycoprotéine IIb/IIIa plaquettaire, bloquant la fixation du fibrinogène, du facteur Willebrand et d’autres molécules d’adhérence aux plaquettes activées, une thrombocytopénie aiguë a été décrite. - En interagissant avec le système immunitaire, les AcM pourraient être en cause dans l’apparition d’un certain nombre d’effets indésirables auto-immuns. Par exemple, le traitement par des anticorps anti-TNF-a a été associé à l’apparition d’autoanticorps anti-nucléaires et anti-ADN, et, dans de très rares cas, à des manifestations cliniques auto-immunes de type lupus. 10 5  ❑ LES HORMONES: a -L’hormone de croissance, ou Somatotropine: Son action se situe au niveau du noyau de la cellule sans y pénétrer, et demeure donc extracellulaire. Possède un effet anabolisant. Elle agit indirectement par stimulation de la synthèse de l’IGF-1 et 2 (insuline- like growth factor). L’IGF-1stimule la croissance. utilisée dans le traitement de l’insuffisance de croissance du sujet jeune et comme traitement substitutif chez l’adulte.  b- FSH (follicule stimulating hormone) : Produite sous ses formes α et β à partir de cellules CHO génétiquement modifiées. Utilisée comme inducteur de l’ovulation et stimule la croissance folliculaire dans le cadre de l’assistance médicale à la procréation. c -LH (luteinsing hormone) : Sous sa forme recombinante, produite également par CHO Rôle : déclenchement de l’ovulation d- hCG: Issue de l’ADN r à partir de cellules CHO. Elle entraîne le déclenchement de l’ovulation et la e -Insuline : Extraite à partir du pancréas de porc ou de boeuf a été progressivement abandonnée et remplacée par l’insuline humaine, obtenue notamment par synthèse bactérienne. Utilisé en diabétologie. f -Le glucagon : hormone hyperglycémiant. Elle stimule la glycogénolyse hépatique avec libération de glucose dans le sang. ❑ CYTOKINES: a - L’Il-2: Cytokine issu de la biotechnologie de l’ADN r utilisant une souche d’E. Coli génétiquement modifiée avec le gène humain de l’IL -2. Elle agit en stimulant la croissance et la prolifération des lymphocytes T, accélérant à partir des lymphocytes la production des cellules tueuses (cellules NK) qui détruisent toute une série de cellules tumorales. Utilisé pour le traitement de certaines formes d’adénocarcinome rénal métastatique et de mélanome malin métastatique. b - Interférons:( α,β,ү) Propriétés :antivirales, antiprolifératives et immuno- régulatrices, Utilisés en cancérologie, en neurologie( sclérose en plaques) et en infectiologie( hépatites). Leur liaison à une protéine cellulaire de surface, ils induiraient la survenue de plusieurs systèmes enzymatiques ( activation d’une ARNase) => la dégradation l’ARN viral et cellulaire.  c - Facteurs hématopoïétiques: Érythropoïétine (EPO) : Issues l’ADN r à partir de cellules CHO-K1 en culture Elle augmente le nombre de réticulocytes et la synthèse d’Hb. Utilisées pour le traitement de l’anémie des IRC et des adultes traités par certaines chimiothérapies. Le G-CSF : Stimule la différentiation, la prolifération et la maturation de la lignée granulocytaire. Employé dans le traitement des neutropénies spontanées ou consécutives à des chimiothérapies anticancéreuses,  ❑ ENZYMES: a - Enzymes thrombolytiques : r tPA :(activateur tissulaire du plasminogène): Transformation du plasminogène inactif en plasmine active => destruction de la fibrine et dissolution des caillots. b- Facteurs de coagulation: r h facteur VIII Dans les accidents hémorragiques liés au déficit en facteur VIII ( hémophilie A) MEDICAMENTS BIOSIMILAIRES 11 7 ❑ QU’EST CE QU’UN BIOSIMILAIRE ? Médicament similaire à un médicament de nature biologique déjà autorisé (produit de référence) et dont le brevet est tombé dans le domaine public.  Doit présenter les mêmes caractéristiques que le produit de référence en terme de: ▪ Principe actif, ▪ Forme pharmaceutique, ▪ Voie d’administration, ▪ Dosage, ▪ Propriétés physicochimiques et biologiques ▪Et nécessitant des données précliniques et cliniques supplémentaires dans des conditions déterminées par voie réglementaire ❑ DIFFÉRENCES POSSIBLES AVEC LA RÉFÉRENCE Banques de cellules Phase de purification: informations détaillées non fournies pour le produit de référence Sensibilité des méthodes d’analyse: pas de comparaison directe entre la substance en vrac du Biosimilaire et la référence Formulation Bioessais protégés par l’innovateur  ❑ ENREGISTREMENT DES PRODUITS BIOSIMILAIRES Le dossier d’AMM doit comprendre des donnée sur : ƒl a qualité pharmaceutique du produit :telle qu’elle découle du procédé de production qui aura été développé. les éléments comparatifs du profil de sécurité et toxicologie du médicament similaire. Enfin, un dossier clinique comportant des éléments de preuve d’efficacité clinique.  LES BIOSIMILAIRES: Profil de qualité, d’efficacité et de sécurité similaire à un médicament biologique de référence. propriétés physico-chimiques similaires, propriétés biologiques similaires, même forme pharmaceutique dont l’équivalence a été prouvée en terme d’innocuité et d’efficacité (essais non-cliniques et cliniques) avec le biomédicament de référence 12 2