La Pharmacologie dans le module 4 du common technical document (CTD) ETUDES NON CLINIQUES Evaluation de la sécurité d’un candidat médicament conformément aux B.P.L. Dr Jacqueline AZAY-MILHAU Maître de Conférences en Pharmacologie PLAN DU COURS I – Introduction – Rappels sur les grandes étapes du développement – Structure du CTD et présentation du module 4 – Objectifs des études non cliniques II – Points communs aux études non cliniques : - 1) Les Bonnes Pratiques de Laboratoires 2) L’expérimentation animale Les justifications scientifiques de la recherche sur l’animal L’agrément d’animalerie L’autorisation d’expérimenter Les aspects réglementaires et scientifiques de l’expérimentation animale III – La Pharmacologie - La Pharmacologie primaire La Pharmacologie secondaire La Pharmacologie de sécurité Les interactions médicamenteuses IV - Conclusion Grandes étapes du développement Développement pharmaceutique et biologique Synthèse et analyse du produit/mise en forme galénique QUALITE Développement non clinique (chez l’animal) Etudes de Toxicologie Etudes de Pharmacodynamie Etudes de Pharmacocinétique SECURITE Développement clinique (chez l’homme) Phase 1: Tolérance ou innocuité Phase 2: Efficacité du produit sur de petites populations et recherche de dose optimale Phase 3: Etudes cliniques « pivots » DOSSIER d’AMM EFFICACITE (format harmonisé « Common Technical Document » obligatoire depuis le 1er juillet 2003 issu des conférences ICH) Structure du dossier CTD Module 1 NOT PART OF CTD Regional Administrative Information Module 2 Quality Overall Summary Module 3 Quality data Nonclinical Clinical Overview Overview Nonclinical Summary Module 4 Non clinical Study Reports Clinical Summary Module 5 Clinical Study Reports CTD CTD/Module 4: Données « non cliniques » SECURITE • Pharmacologie Pharmacodynamie (I, II, de sécurité) Interactions médicamenteuses • Pharmacocinétique Absorption, Distribution, Métabolisation, Elimination Interactions médicamenteuses • Toxicologie Toxicité aigüe Toxicité chronique Potentiel mutagène Potentiel carcinogène Toxicité sur la fonction de reproduction Toxicité embryo-foetale et périnatale Tolérance locale OBJECTIFS DES ETUDES NON CLINIQUES Les études toxicologiques, pharmacocinétiques et pharmacologiques doivent montrer : a) la toxicité potentielle d’une molécule et les effets toxiques indésirables qui peuvent apparaître dans les conditions d’utilisation chez l’homme, b) les propriétés pharmacologiques de la molécule, c) le devenir du médicament en ce qui concerne son Absorption, sa Distribution, sa Métabolisation et son Elimination, d) La toxicologie et la pharmacocinétique d’un excipient utilisé pour la première fois dans le domaine pharmaceutique doivent être investiguées. e) La toxicologie des produits de dégradation d’une molécule doit être étudiée. PLAN DU COURS I – Introduction – Rappels sur les grandes étapes du développement – Structure du CTD et présentation du module 4 – Objectifs des études non cliniques II – Points communs aux études non cliniques : - 1) Les Bonnes Pratiques de Laboratoires 2) L’expérimentation animale Les justifications scientifiques de la recherche sur l’animal L’agrément d’animalerie L’autorisation d’expérimenter Les aspects réglementaires et scientifiques de l’expérimentation animale III – La Pharmacologie - La Pharmacologie primaire La Pharmacologie secondaire La Pharmacologie de sécurité Les interactions médicamenteuses IV - Conclusion Bonnes Pratiques de Laboratoires Définition Les Bonnes Pratiques de Laboratoire (B.P.L.) concernent l’organisation du laboratoire et les conditions dans lesquelles les études effectuées sont planifiées, exécutées, surveillées, enregistrées, rapportées et archivées. Elles sont destinées à promouvoir la qualité et la validité des données expérimentales et à améliorer l’acceptation au niveau international des données obtenues conformément à ces principes. B.P.L. • Les B.P.L. ont été introduites en France pour assurer la qualité des études de toxicologie expérimentale. • But : - prendre conscience des problèmes et responsabiliser, à tous les niveaux, les personnes impliquées dans l’étude. - faire préciser par écrit avant le début de l’étude les objectifs, les moyens en personnel et matériel pour sa réalisation (protocole, procédures opératoires). B.P.L. POUR l’O.C.D.E : • Principes de gestion couvrant l’organisation des installations d’essai et les conditions dans lesquelles sont exécutées les études de sécurité non cliniques. • But : obtention de données d’essai fiables et de grande qualité (in vitro et in vivo) quant à la sécurité des substances et préparations chimiques industrielles, dans le cadre de l’acceptation mutuelle des données (AMD). • L’AMD harmonise également les procédures de contrôle du respect des B.P.L. PLAN DU COURS I – Introduction – Rappels sur les grandes étapes du développement – Structure du CTD et présentation du module 4 – Objectifs des études non cliniques II – Points communs aux études non cliniques : - 1) Les Bonnes Pratiques de Laboratoires 2) L’expérimentation animale Les justifications scientifiques de la recherche sur l’animal L’agrément d’animalerie L’autorisation d’expérimenter Les aspects réglementaires et scientifiques de l’expérimentation animale III – La Pharmacologie - La Pharmacologie primaire La Pharmacologie secondaire La Pharmacologie de sécurité Les interactions médicamenteuses IV - Conclusion Les justifications scientifiques de la recherche sur l’animal • Approfondir les connaissances fondamentales en biologie, sur lesquelles baser la prévention et le traitement des maladies. • Fournir des modèles d’études des maladies humaines et animales. • Evaluer les futurs moyens de traitement, de diagnostic, les procédures chirurgicales et le matériel médical. • Etudier l’efficacité et la sécurité de nouveaux médicaments, ou détecter la toxicité potentielle de substances auxquelles humains ou animaux peuvent être exposés. L’expérimentation animale / Obligation légale Dossier de demande d’AMM Essais non-cliniques en pharmacologie-pharmacocinétique-toxicologie Pharmacologie Pharmacologie primaire (activité liée aux indications thérapeutiques, effet dose …) Pharmacologie secondaire (activité non liée à l’effet principal, activité sur grands systèmes) Pharmacologie de sécurité (recherche les effets indésirables sur grands systèmes) Pharmacodynamie des interactions avec d’autres substances Pharmacocinétique (ADME: Absorption, Distribution, Métabolisme, Elimination, pharmacocinétique des interactions avec d’autres substances) Toxicologie (toxicité dose unique, doses répétées, génotoxicité, carcinogénicité, toxicité sur appareil reproducteur et le développement …) PLAN DU COURS I – Introduction – Rappels sur les grandes étapes du développement – Structure du CTD et présentation du module 4 – Objectifs des études non cliniques II – Points communs aux études non cliniques : - 1) Les Bonnes Pratiques de Laboratoires 2) L’expérimentation animale Les justifications scientifiques de la recherche sur l’animal L’agrément d’animalerie L’autorisation d’expérimenter Les aspects réglementaires et scientifiques de l’expérimentation animale III – La Pharmacologie - La Pharmacologie primaire La Pharmacologie secondaire La Pharmacologie de sécurité Les interactions médicamenteuses IV - Conclusion Agrément des établissements d’expérimentation animale Des animaux… …observés à la loupe… …par l’administration ANIMALERIE : l’agrément Demander l’agrément Pour obtenir l’agrément des animaleries, les directions des laboratoires concernés doivent déposer un dossier constitué par imprimé cerfa N° 14906*02 correctement rempli et accompagné de tous les documents nécessaires. Les agréments sont donnés après visite des animaleries par la Direction des Services Vétérinaires du département d’implantation du laboratoire, accompagné d’un représentant du Ministère de tutelle (la validité est de 6 ans) Agrément des établissements d’expérimentation animale Formulaire Cerfa N° 14906*02 Identification du demandeur Coordonnées du responsable de l’établissement Coordonnées du comité d’éthique auquel est rattaché l’établissement utilisateur Description de l’établissement Activité principale de l’établissement Effectif et qualification du personnel (Vétérinaire, Responsable du bien-être des animaux, Responsable médicaments, Responsable du suivi de compétences) Effectif et qualification des personnes qui seront appelées à participer aux expérimentations Agrément des établissements – Effectif et qualification du personnel Niveaux Concepteurs Niveaux Praticiens En nombre suffisant Niveaux Soigneurs Responsable sanitaire Agrément des établissements – Les espèces Choix des espèces Capacités d’hébergement Les justifications Agrément des établissements – Domaine d’activité Domaines d’activités et Types de procédures expérimentales Compléter impérativement … Ces justifications doivent préciser les thèmes de recherches ou d'enseignement actuels ou envisagés et mettre en évidence le but, l'utilité et la nécessité des expériences réalisées par l’établissement sur l'animal vivant. Agrément des établissements – Description des locaux de l’établissement Organisation générale Installations Equipements et procédures • Toute installation doit être conçue de manière à assurer un environnement approprié aux espèces qui y sont logées. • … conçue pour permettre la séparation des espèces animales… Agrément des établissements – Description des locaux de l’établissement Registres • Registres d’entrées et de sorties des animaux • Registre de visite de l’animalerie • Entrées-Sorties et utilisation des médicaments • Dossier individuel pour certaines espèces A noter en plus – utilisation de médicaments Arrêté du 1er février 2013 relatif à la délivrance et à l'utilisation de médicaments employés par les établissements disposant d'un agrément pour pratiquer l'expérimentation animale •Pour traiter des animaux dans le cadre exclusif de la réalisation des protocoles expérimentaux prévus par son agrément et dans l'enceinte exclusive de l'établissement. •Une personne Concepteur désignée par le responsable de l’établissement qui en informe les services vétérinaires. •Approvisionnement auprès de fournisseurs autorisés. •Quantité proportionnelle à l’activité. •Médicaments stockés à part, en sécurité et selon la loi (armoire sous clé). •Le responsable note les entrées et les sorties sur un registre non falsifiable. Agrément des établissements – Origine des animaux Elevage Achat Agrément des établissements- Conclusion L'agrément est valable 6 ans (sauf réserves de mise en conformité) et doit faire l’objet d’une demande de renouvellement motivée par lettre recommandée avec accusé de réception auprès du préfet. Il doit y avoir renouvellement de la demande pour toute modification structurelle ou fonctionnelle au sein de l’établissement. L'agrément peut être modifié, retiré à titre temporaire ou définitif à tout moment. ANIMALERIE : l’agrément Conditions de l’agrément et normes à respecter • Les zones d’hébergement doivent permettre la séparation des espèces animales. • Les animaux transgéniques doivent impérativement être séparés des autres souches présentes et être confinées afin d’éviter toute évasion et contamination. Le niveau de confinement doit être étudié en fonction du risque potentiel présenté par les animaux. • Dans les locaux d’hébergement des animaux : plafonds, murs et sols doivent être en matériaux résistants et offrir une surface étanche, facilement lavable et désinfectable. ANIMALERIE : l’agrément - - Toutes les ouvertures doivent être conçues pour éviter la pénétration d’animaux indésirables. Prévoir un local isolé de quarantaine. Prévoir des pièces d’expérimentation séparées des pièces de stabulation Nécessité d’une pièce pour les examens post-mortem. Une salle d’opération est nécessaire si des interventions chirurgicales sont prévues. Des locaux séparés doivent être prévus pour assurer l’entreposage et la conservation appropriée de la nourriture et des litières. Un local doit être disponible pour entreposer les cages propres et le matériel nécessaire dans une animalerie. Un local de nettoyage et de lavage doit être prévu dans chaque animalerie. Des dispositions doivent être prises pour l’élimination des cadavres (incinération). Des procédures écrites doivent préciser les précautions spéciales dont la mise en œuvre s’impose avec les déchets hautement toxiques ou radioactifs. ANIMALERIE : exploitation Le milieu ambiant dans les locaux d’hébergement des animaux - Ventilation et traitement de l’air, renouvellement fréquent (8 à 20 volumes /heure) selon la densité d’animaux hébergés. - Humidité maintenue entre 40 et 70%. - Climatisation : Température maintenue constante à un niveau compatible avec la biologie et la physiologie de chaque espèce. - Eclairage naturel ou artificiel 12 heures par jour pour les rongeurs, rats et souris par exemple. - Isolation phonique afin d’éviter tous les troubles du comportement liés aux bruits. ANIMALERIE : exploitation - Dispositif d’alarme sur les systèmes de ventilation et de climatisation. - Dispositif de secours et procédures d’urgence doivent être prévus en cas de panne des équipements. - Affichage des procédures d’urgence. - Maintien absolu des locaux de l’unité animale et de leurs accès dans un état de propreté irréprochable. ANIMALERIE : exploitation Soins aux animaux - A leur arrivée, les animaux doivent être inscrits sur le registre prévu à cet effet. - Une surveillance régulière de l’état de santé des animaux doit être assurée par un vétérinaire ou par une personne possédant un minimum de compétences requises en la matière. - Les visites du vétérinaire doivent être portées sur un registre spécial. ANIMALERIE : exploitation Registre des visites Le registre sur l’utilisation des médicaments (arrêté interministériel du 21 mai 2003) Autorisation accordée à un établissement disposant d’un agrément pour pratiquer l’expérimentation animale pour l’acquisition, la détention et l’utilisation : - de médicaments vétérinaires - de médicaments à usage humain, en l’absence de médicaments vétérinaires utilisables pour le traitement des animaux. Le personnel - il doit être qualifié PLAN DU COURS I – Introduction – Rappels sur les grandes étapes du développement – Structure du CTD et présentation du module 4 – Objectifs des études non cliniques II – Points communs aux études non cliniques : - 1) Les Bonnes Pratiques de Laboratoires 2) L’expérimentation animale Les justifications scientifiques de la recherche sur l’animal L’agrément d’animalerie L’autorisation d’expérimenter Les aspects réglementaires et scientifiques de l’expérimentation animale III – La Pharmacologie - La Pharmacologie primaire La Pharmacologie secondaire La Pharmacologie de sécurité Les interactions médicamenteuses IV - Conclusion Autorisation d’expérimenter Les chercheurs… …deviennent… des expérimentateurs Les différents niveaux de formation des personnels travaillant en animalerie Le personnel travaillant avec les animaux doit être qualifié et avoir suivi une formation adaptée à son niveau de participation aux expérimentations Ces formations sont approuvées par le ministère de l’Agriculture et de la Pêche après avis de la Commission Nationale de l’Expérimentation Animale (CNEA). Trois niveaux de formation: • Niveau CONCEPTEURS, assorti d’une obligation de formation initiale ou d’expérience professionnelle. Il s’adresse aux responsables de projets. Les différents niveaux d’autorisation d’expérimenter (2) • Niveau PRATICIENS est la formation exigible pour les personnes appelées à participer directement aux expériences. Indépendante du niveau de formation initiale, cette formation est indispensable pour toute personne amenée à expérimenter personnellement sur les animaux. Celle-ci ne permet pas d’assurer la responsabilité scientifique d’une expérimentation. Il concerne les techniciens ou étudiants (hormis les doctorants) aptes à réaliser des gestes techniques expérimentaux sous la responsabilité du responsable de l’étude (administrations, prélèvements, mesures …) • Niveau SOIGNEURS est la formation obligatoire pour les personnes affectées à l’hébergement, à l’entretien et aux soins des animaux. Cette formation ne les autorise cependant pas à participer directement aux expérimentations. PLAN DU COURS I – Introduction – Rappels sur les grandes étapes du développement – Structure du CTD et présentation du module 4 – Objectifs des études non cliniques II – Points communs aux études non cliniques : - 1) Les Bonnes Pratiques de Laboratoires 2) L’expérimentation animale Les justifications scientifiques de la recherche sur l’animal L’agrément d’animalerie L’autorisation d’expérimenter Les aspects réglementaires et scientifiques de l’expérimentation animale III – La Pharmacologie - La Pharmacologie primaire La Pharmacologie secondaire La Pharmacologie de sécurité Les interactions médicamenteuses IV - Conclusion DIRECTIVES, DECRETS, ARRETES ET RECOMMANDATIONS *Directive européenne 86/609 du 24 novembre 1986 : dispositions législatives, réglementaires et administratives des Etats membres relative à la protection des animaux utilisés à des fins expérimentales ou à d’autres fins scientifiques. *Décret n°87-848 du 19 octobre 1987, pris pour l’application de l’article 454 du code pénal et du troisième alinéa de l’article 276 du code rural et relatif aux expériences pratiquées sur les animaux. *Arrêté du 19 avril 1988 fixant les conditions de fournitures aux laboratoires agréés des animaux utilisés à des fins de recherche scientifiques ou expérimentales. Il fixe aussi les conditions d’attribution de l’autorisation de pratiquer des expériences sur les animaux ainsi que les conditions d’agrément, d’aménagement et de fonctionnement des établissements d’expérimentation animale. DIRECTIVES, DECRETS, ARRETES ET RECOMMANDATIONS * Directive européenne du Conseil du 19 novembre 1991 (91/268/EEC) : protection des animaux pendant leur transport. * Directive européenne du Conseil du 20 juillet 1998 (98/58/EC) : protection des animaux d’élevage. * Arrêté du 3 mars 2000 portant nomination à la Commission nationale de l’Expérimentation animale. * Arrêté du 12 décembre 2000 : diplômes et conditions d’expérience professionnelle requis pour la délivrance du certificat de capacité pour l’entretien d’animaux d’espèces non domestiques. DIRECTIVES, DECRETS, ARRETES ET RECOMMANDATIONS * Mesures de confinement préconisées par la Commission de Génie Génétique (janvier 2000). * Décret n°2001-131 du 6 février 2001 portant publication de la Convention européenne sur la protection des animaux vertébrés utilisés à des fins expérimentales ou à d’autres fins scientifiques. * Décret n°2001-464 du 29 mai 2001 modifiant le décret n°87-848 du 19 octobre 1987 pris pour l’application de l’article 454 du code pénal et du troisième alinéa de l’article 276 du code rural et relatif aux expériences pratiquées sur les animaux. DIRECTIVES, DECRETS, ARRETES ET RECOMMANDATIONS * Arrêté du 19 juillet 2002 fixant les conditions sanitaires pour l’importation et le transit sur le territoire métropolitain et dans les départements d’Outre - Mer, des animaux vivants et de certains de leurs produits visés à l’article L.236-1 du code rural. * Arrêté du 21 mai 2003 fixant les règles de détention et d’utilisation de médicaments dans les établissements d’expérimentation animale. • Recommandations concernant le dépistage régulier au laboratoire des principales infections simiennes présentant un risque zoonotique pour les utilisateurs. • Directive européenne 2010/63/UE du 22 septembre 2010 : nouvelle directive en matière d’expérimentation animale et échelle des êtres sensibles. Protection des animaux utilisés à des fins scientifiques Directive 86/609/CEE du 19 octobre 1986 Directive 2010/63/UE du 22 septembre 2010 Protection des animaux « S’il est souhaitable de remplacer l’utilisation d’animaux vivants dans les procédures par d’autres méthodes qui n’impliquent pas leur utilisation, l’utilisation d’animaux vivants demeure nécessaire pour protéger la santé humaine et animale ainsi que l’environnement. » 2010 : Directive 2010/63/UE – abroge la 86/609/CEE 2013 : Décret n°2013 – 118 du 1er février 2013 relatif à la protection des animaux utilisés à des fins scientifiques articles R214-87 à R214-137 du Code rural et de la pêche maritime 2013 : 4 Arrêtés du 1er février 2013 Fourniture des animaux Formation et compétences Agrément des établissements d’expérimentation animale Évaluation éthique et autorisation de projet Les entités réglementaires Les hommes = les personnels Les animaux Les locaux Les procédures expérimentales et les projets Les hommes / le personnel Personnel en nombre suffisant et de qualification appropriée (compétence) Objectif scientifique bien identifié 3 catégories de personnel pour 4 fonctions La conception ou la réalisation des procédures expérimentales CONCEPTEURS L’application de procédures expérimentales aux animaux – PRATICIENS Les soins aux animaux - SOIGNEURS La mise à mort des animaux – un concepteur ou un praticien La compétence des hommes Décret + Arrêté du 1er février 2013 sur la formation et la compétence Une formation initiale (seulement pour le concepteur) Bac + 5 (discipline scientifique ayant trait au travail effectué) (Bac + 2 + 5 années d’expériences) Une formation spécialisée (pour tous les personnels de l’EU) Niveau d’intervention Une formation « Concepteurs » Une formation « Praticiens » Une formation « Soigneurs » Des formations complémentaires (Chirurgie généraliste, autres chirurgies…) Effectuée au plus tard dans l’année qui suit la prise de poste (tutorat entre temps) Une formation continue (3j tous les 6 ans) Les animaux - Doivent provenir d’établissements éleveurs ou fournisseurs agréés - rat, souris, cobaye, hamsters dorés et chinois, gerbille, lapin, chien, chat, primates non humains, xénopes, grenouilles, poisson-zèbre (plus la caille) Les locaux = les établissements Décret + Arrêté du 1er février 2013 sur l’agrément des établissements Etablissements utilisateurs, éleveurs, fournisseurs Locaux fonctionnels - conditions d’hébergement Les personnels : organigramme de l’établissement Le vétérinaire référent Les responsables : bien-être animal, suivi compétence, médicament Types de procédures expérimentales (si EU) Plans des locaux La structure chargée du bien-être animal : un concepteur, un ou plusieurs responsables du bien-être animal + conseils vétérinaire – mission de conseil du personnel, suivi des projets… Inspection = Instruction d’un dossier par la DDPP + visite conjointe Cerfa signé par le responsable d’établissement Numéro, 6 ans, Visites inopinées Les procédures expérimentales Décret + Arrêté du 1er février 2013 sur l’évaluation éthique et l’autorisation de projet Couvertes par l’Autorisation de projet Evaluation éthique préalable Réglementaire Obligatoire Assurée par les comités d’éthique en expérimentation animale L’évaluation éthique Un avis L’évaluation éthique Objectif scientifique identifié ? Moyens utilisés rigoureux ? Résultats attendus identifiés ? Combinaison de plusieurs critères Principe des 3R Référentiels techniques modernes balance coût / bénéfice Réussite d’une expérimentation La constance des résultats d’expérimentation dépend du statut sanitaire et génétique de l’animal de laboratoire Animal de laboratoire Expérimentation STATUT SANITAIRE STATUT GÉNÉTIQUE RESULTAT (REPRODUCTIBLE) Aspects scientifiques L’expérimentation animale pour être valable doit être reproductible donc s’adresser à un modèle donnant une réponse fidèle La fidélité de la réponse dépend: - de l’homogénéité du réactif animal sur les plans génétiques, sanitaires et écologiques, - de l’homogénéité de la méthode expérimentale. Transposition des résultats - expérimentation homospécifique - expérimentation animale hétérospécifique Aspects scientifiques Les modèles expérimentaux: - les modèles spontanés - les mutants pathologiques, en particulier chez la souris - les modèles expérimentaux, reproductions volontaires d’états pathologiques Finalité de l’expérimentation Expérimentation animale à visée humaine: La diversité et la complémentarité des modèles animaux reste indispensable pour autoriser une tentative de transposition à l’espèce humaine. PLAN DU COURS I – Introduction – Rappels sur les grandes étapes du développement – Structure du CTD et présentation du module 4 – Objectifs des études non cliniques II – Points communs aux études non cliniques : - 1) Les Bonnes Pratiques de Laboratoires 2) L’expérimentation animale Les justifications scientifiques de la recherche sur l’animal L’agrément d’animalerie L’autorisation d’expérimenter Les aspects réglementaires et scientifiques de l’expérimentation animale III – La Pharmacologie - La Pharmacologie primaire La Pharmacologie secondaire La Pharmacologie de sécurité Les interactions médicamenteuses IV - Conclusion PHARMACODYNAMIE PRIMAIRE Activités liées aux indications thérapeutiques proposées L’étude pharmacologique d’une molécule doit être aussi exhaustive que possible afin d’apporter au clinicien expérimentateur et ultérieurement au prescripteur un maximum d’informations Il s’agit de l’effet thérapeutique souhaité, démontré par des études in vitro et in vivo AFFINITE ENTRE CIBLE ET MEDICAMENT IN VITRO Récepteurs Purifiés Fragments Membranaires IN VIVO Cellules Isolées Organes Isolés Organisme Entier Etude de liaison spécifique Etudes fonctionnelles CARACTERISATION DE L’EFFET DU MEDICAMENT La caractérisation de l’effet d’un nouveau médicament à l’étude comprend: - Evaluation qualitative et quantitative de la réponse biologique induite - La mesure de l’affinité de ce médicament pour sa cible - Approche de la sélectivité de cette nouvelle molécule pour sa cible permettant d’envisager ses effets secondaires éventuels PHARMACODYNAMIE PRIMAIRE Activités liées aux indications thérapeutiques proposées Il s’agit de l’effet thérapeutique souhaité, démontré par des études in vitro et in vivo - Relation effet/dose Notion de DE50 Notion de CE50 Pente de la relation effet/dose RELATION EFFET/CONCENTRATION Notion de CE50 Quantifié in vitro (ex sur organe isolé) Réponse graduelle: elle augmente graduellement en fonction de la concentration de médicament C’est la concentration d’agoniste nécessaire pour obtenir 50% de l’effet maximum 1 / CE50 = puissance de l’agoniste PHARMACODYNAMIE PRIMAIRE Courbe effet-concentration ou courbe effet-dose RELATION EFFET/CONCENTRATION Activité intrinsèque Relation structure/activité pour une même série chimique Comparaison des CE50 obtenues sur un même récepteur Niveau d’activité intrinsèque « a » des molécules Agoniste entier a=1 Agoniste partiel 0< a <1 Antagoniste neutre a=0 RELATION EFFET/CONCENTRATION Détermination de l’activité intrinsèque d’une série d’agonistes RELATION EFFET/DOSE Notion de DE50 Quantifié in vivo Réponse quantale : principe du tout ou rien C’est la dose d’agoniste nécessaire pour produire un effet chez 50% des animaux. Réponse graduelle possible (ex mesure de la pression artérielle) AFFINITE DU LIGAND POUR SON RECEPTEUR Bmax: Nombre total de récepteurs Bmax Bmax/2 KD F F: Agoniste sous forme libre KD : concentration molaire de ligand permettant d’occuper 50% des récepteurs. 1 / KD : affinité de l’agoniste, ou du ligand, pour son récepteur SELECTIVITE DU MEDICAMENT POUR SA CIBLE Aucun Médicament n’est spécifique d’une cible biologique Liaison d’un ligand à trois récepteurs R1, R2 et R3 en fonction de la concentration du ligand SELECTIVITE DU MEDICAMENT POUR SA CIBLE Rapport d’affinité (1/KD) d’une molécule pour deux cibles moléculaires avec lesquelles elle peut se lier et interagir (types ou sous-types de récepteurs, isoformes d’une enzyme etc.) ; la sélectivité est une notion relative. Au numérateur : cible pour laquelle l’affinité est la plus grande (le KD est le plus faible) PHARMACODYNAMIE PRIMAIRE Activités liées aux indications thérapeutiques proposées Il s’agit de l’effet thérapeutique souhaité, démontré par des études in vitro et in vivo - Pente de la relation effet/dose - Relation effet/temps Notion de temps de latence Notion de durée de l’effet - Etude des modifications de l’effet par répétition des traitements. - Mode d’action (si possible). Comparaison à un ou plusieurs produits de référence Administration intraveineuse : Effet immédiat Administration per os : Effet retardé Effet retardé Effet inchangé Effet diminué : tachyphylaxie Effet diminué : tolérance Exemple de certains anxiolytiques : Les BDZ Médicaments qui modifient la neurotransmission GABAergique: cible moléculaire commune est le récepteur GABAA . Les benzodiazépines agissent sur le récepteur GABAA Récepteurs membranaires Récepteurs à activité de canal ionique Perméabilité anionique : Fibre inhibitrice potentiel d’action Flux entrant d’ions chlorures BZD Neuromédiateur: GABA Canal chlore Hyperpolarisation ClPPSI PPSI: Potentiel Post-Synaptique Inhibiteur Médicaments : Les benzodiazépines (BZD) sont des anxiolytiques, hypnotiques, anticonvulsivants, myorelaxants. Ex: diazépam (Valium®) Vm -65mV temps Le test du labyrinthe en croix surélevée (Elevated plus-maze test) • • • • • Principe: Ce test s’appuie sur le fait que le rat a une peur innée du vide. L’appareil est constitué de quatre plates-formes (les bras) formant une croix à angles droits L’animal est placé au centre de la croix et on le laisse libre d’explorer les quatre bras. On mesure le temps qu’il passe dans les bras ouverts, censé témoigner de sa capacité à surmonter sa peur pour satisfaire sa curiosité . En l’absence de tout traitement, ce temps représente environ 30% du temps total passé dans l’appareil ; il est plus important après une administration de BDZs. Test de la boîte claire/obscure (Light/dark box) Principe: • L’animal est laissé libre d’explorer les deux compartiments d’une cage dont l’un est laissé dans l’obscurité et dont l’autre est vivement éclairé. Spontanément il passe beaucoup plus de temps dans le compartiment sombre, naturellement rassurant pour son espèce. • Les BDZs augmentent le temps d’exploration du compartiment éclairé ainsi que le nombre de passages entre les deux compartiments. PLAN DU COURS I – Introduction – Rappels sur les grandes étapes du développement – Structure du CTD et présentation du module 4 – Objectifs des études non cliniques II – Points communs aux études non cliniques : - 1) Les Bonnes Pratiques de Laboratoires 2) L’expérimentation animale Les justifications scientifiques de la recherche sur l’animal L’agrément d’animalerie L’autorisation d’expérimenter Les aspects réglementaires et scientifiques de l’expérimentation animale III – La Pharmacologie - La Pharmacologie primaire La Pharmacologie secondaire La Pharmacologie de sécurité Les interactions médicamenteuses IV - Conclusion PHARMACODYNAMIE SECONDAIRE Il s’git des effets pharmacologiques secondaires (autres que l’activité thérapeutique primaire) démontrés par des études in vitro et in vivo. Mêmes modalités que pour la partie précédente Choix des études - Selon l’effet pharmacologique principal et les résultats toxicologiques: * Système nerveux central * Système digestif * Système cardiovasculaire * Système urinaire * Système respiratoire * Système endocrinien *……………………………. - en fonction du type de dossier Comparaison à un ou plusieurs produits de référence PLAN DU COURS I – Introduction – Rappels sur les grandes étapes du développement – Structure du CTD et présentation du module 4 – Objectifs des études non cliniques II – Points communs aux études non cliniques : - 1) Les Bonnes Pratiques de Laboratoires 2) L’expérimentation animale Les justifications scientifiques de la recherche sur l’animal L’agrément d’animalerie L’autorisation d’expérimenter Les aspects réglementaires et scientifiques de l’expérimentation animale III – La Pharmacologie - La Pharmacologie primaire La Pharmacologie secondaire La Pharmacologie de sécurité Les interactions médicamenteuses IV - Conclusion La pharmacologie dans le CTD La pharmacologie de sécurité est régie par les textes ICH suivants: S7A: Safety Pharmacology Studies for Human Pharmaceuticals (Etude de la sécurité de l’action des médicaments) S7B: Safety Pharmacology Studies for Delayed Ventricular Repolarization (Pharmacologie du délai de la repolarisation ventriculaire) PHARMACOLOGIE DE SECURITE Le texte ICHS7A concerne tous les produits pharmaceutiques et même dans certaines circonstances des produits déjà sur le marché. ICHS7A définit les études de Pharmacologie de sécurité comme les études recherchant les effets indésirables des produits sur les fonctions physiologiques, pour des doses allant de la dose thérapeutique jusqu’à des multiples de cette dose. Objectifs de la pharmacologie de sécurité : 1) identifier les effets pharmacodynamiques indésirables 2) les évaluer 3) en rechercher les mécanismes PHARMACOLOGIE DE SECURITE Les évaluations primaires sont réalisées sur les systèmes cardiovasculaire, respiratoire et nerveux central. Système nerveux central * activité locomotrice * changements de comportement * la coordination motrice * température corporelle * les réflexes * activité pro-convulsivante…. Système cardiovasculaire * sur animal conscient (télémétrie) - pression artérielle - fréquence cardiaque - électrocardiogramme (incluant QT) * électrophysiologie in vitro Système respiratoire * la fréquence * le volume courant PHARMACOLOGIE DE SECURITE Des évaluations supplémentaires peuvent être faites sur la fonction rénale/urinaire, sur le système gastro-intestinal… Système rénal/urinaire * analyse des urines incluant : - volume - osmolarité - pH - balance fluide/électrolytes - protéines - cytologie Système gastro-intestinal Système nerveux autonome Fonction immunitaire, endocrine….. PHARMACOLOGIE DE SECURITE Le texte ICHS7B concerne spécifiquement l’évaluation du risque d’allongement de QT et de Torsades de Pointes. Objectifs de ICHS7B sont : 1) d’identifier le risque pour un produit ou pour ses métabolites, d’allonger le temps de repolarisation ventriculaire, 2) de relier ses effets aux concentrations du produit ou de ses métabolites, 3) d’estimer ainsi le risque pour l’homme PHARMACOLOGIE DE SECURITE La pharmacologie de sécurité est devenue une réalité réglementaire. La réalisation de ces études est incontournable et nécessite un personnel spécialisé. PLAN DU COURS I – Introduction – Rappels sur les grandes étapes du développement – Structure du CTD et présentation du module 4 – Objectifs des études non cliniques II – Point commun aux études non cliniques : - 1) Les Bonnes Pratiques de Laboratoires 2) L’expérimentation animale Les justifications scientifiques de la recherche sur l’animal L’agrément d’animalerie Les autorisations d’expérimenter Les aspects réglementaires et scientifiques de l’expérimentation animale III – La Pharmacologie - La Pharmacologie primaire La Pharmacologie secondaire La Pharmacologie de sécurité Les interactions médicamenteuses IV - Conclusion INTERACTIONS MEDICAMENTEUSES La modification des effets d’un médicament par l’administration d’un autre peut être voulue pour favoriser les effets thérapeutiques; mais, le plus souvent, elle apparaît fortuite, et très généralement fâcheuse: on parle alors d’interaction médicamenteuse. Les ordonnances comportant la prescription de nombreux médicaments rendent ces interactions inévitables: il est impossible de les étudier toutes avant l’AMM. La modification d’effet peut être: - quantitative - qualitative INTERACTIONS MEDICAMENTEUSES Modification quantitative: Renforcement des effets - Synergie additive: effet de (A+B)= effet de A+ effet de B - Synergie renforçatrice: effet de (A+B)> effet de A+ effet de B - potentialisation: A ne provoque pas, à lui seul, l’effet observé, mais il multiplie l’intensité de l’effet de B: effet de A=0, effet de (A+B)> effet de B Antagonisme des effets - partiel - total INTERACTIONS MEDICAMENTEUSES Modification qualitative: C’est l’apparition d’un effet sans rapport avec l’effet attendu, cas le plus souvent fâcheux: - interactions « galéniques » - interactions « pharmacocinétiques » - interactions « pharmacodynamiques » INTERACTIONS MEDICAMENTEUSES Interaction galénique: Possibilité d’incompatibilité physico-chimique au moment de l’administration Ex: ceftriaxone (Rocéphine®) Des précipitations ont été observées avec des solutions contenant du calcium. La ceftriaxone ne doit pas être mélangée à des solutions contenant du calcium. INTERACTIONS MEDICAMENTEUSES Interactions Médicamenteuses Pharmacocinétiques Elles peuvent intervenir aux différentes étapes de l’absorption, du transport, du métabolisme et de l’élimination du médicament dans l’organisme. Elles peuvent se produire à 4 niveaux: - absorption, - distribution, - modification de son métabolisme hépatique, par induction ou inhibition enzymatique. Ces phénomènes conduisent à une augmentation ou à une diminution du métabolisme, donc à une diminution ou une élévation de concentration du médicament associé. - excrétion Choix des études selon l’effet pharmacologique principal INTERACTIONS MEDICAMENTEUSES Interactions Médicamenteuses Pharmacodynamiques Ces interactions sont les plus fréquentes; mais elles mettent simplement en jeu les propriétés les plus usuelles des médicaments et, à ce titre, elles n’ont aucun caractère imprévisible. Elles sont dues: - à une modification de l’équilibre ionique: Ex: les médicaments qui entraînent une fuite exagérée de potassium (diurétiques thiazidiques) peuvent, par l’intermédiaire de l’hypokaliémie, renforcer la toxicité des digitaliques. Ex: diurétiques hypokaliémiants + autres hypokaliémiants : risque majoré d’hypokaliémie INTERACTIONS MEDICAMENTEUSES - à des actions simultanées sur une même fonction physiologique ou les mêmes récepteurs: Ces interactions peuvent être compétitives (sur le même récepteur) ou non compétitives (sur des récepteurs indépendants ou interdépendants dont l’activation aboutit à une fonction ou à une activité commune). ex. neuroleptiques (sauf la clozapine) et agonistes dopaminergiques ou L-Dopa : antagonisme pharmacologique au niveau des récepteurs dopaminergiques l INTERACTIONS MEDICAMENTEUSES Des effets sur une même fonction physiologique ou des fonctions compensatrices : • • antivitamines K et antiagrégants plaquettaires : augmentation du risque hémorragique ; analgésiques morphiniques et dépresseurs du système nerveux central (barbituriques, antidépresseurs sédatifs, neuroleptiques, benzodiazépines...) : effet dépresseur central majoré Leurs conséquences peuvent être des effets de synergie, de potentialisation ou d’antagonisme d’effets thérapeutiques ou d’effets indésirables. Choix des études selon l’effet pharmacologique principal CONCLUSION Après une période de relative désaffection de l’expérimentation animale due à la croyance du tout in vitro, il y a une absolue nécessité pour l’industrie pharmaceutique d’avoir des pharmacologues in vivo pour : * valider de nouvelles cibles * phénotyper les animaux transgéniques * mettre en évidence l’activité mais aussi les effets indésirables de molécules * contribuer à la connaissance de leur pharmacocinétique et de leur métabolisme. CONCLUSION Les études non cliniques fournissent les données de S/E pour aborder les études cliniques, en cours d’études non cliniques. Les études cliniques définiront, quant à elles, S/E chez l’Homme. Les études non cliniques doivent mettre en évidence l’aspect favorable du rapport Bénéfice/Risque.