2.3 COURS_Thérapies Et Génomique Flashcards
1
Q
Que se passe-t-il à un substrat quand introduit dans un mécanisme ?
A
Dégradé par différentes voies de dégradation (surtout voie du cytochrome P450)
2
Q
Donner et décrire les 2 parties de la réaction de dégradation quand un substrat est introduit dans un mécanisme
A
- hydroxylation : rend le substrat plus polaire plus simple à modifier)
- ajout de radicaux : structures avec plusieurs C pour rendre l’excrétion plus facile et désactiver la molécule pour qu’elle n’ai plus un effet physiologique
3
Q
Le métabolisme est complexe et les enzymes nombreuses donc plusieurs variations arrivent, comment est-ce que ça affecte un médicament ? (3)
A
- efficacité altérée
- résistance plus ou moins grande
- sensibilitéplus ou moins grande
4
Q
Définir un promédicament
A
Doit intégrer une voie métabolique pour être activé : une fois activé il passe par la circulation puis est excrété
5
Q
Décrire un médicament
A
Entre l’organisme sous forme active : tout le métabolisme qui suit est pour l’inactiver
6
Q
Selon quoi varient les effets du métabolisme ? (2)
A
- métabolisme lent ou rapide
- médicament ou promédicament
7
Q
Quel est le but du médicament ?
A
Arriver dans la zone thérapeutique et y rester
8
Q
Pourquoi est-ce que la zone thérapeutique est atteinte après plusieurs doses ?
A
Doses provoquent un pic dans le niveau du médicament puis redescend à cause du métabolisme donc doit reprendre une dose : accumulation pour maintenir l’effet
9
Q
De quoi dépend l’accumulation du médicament dans l’organisme ? (3)
A
- temps de vie du médicament
- métabolisme
- temps d’excrétion
10
Q
Décrire un métabolisme lent par rapport au niveau du médicament et les doses
A
Descente du niveau moins rapide donc niveau plus élevé que la normale à la 2e dose : médicamentation s’accumule plus vite
11
Q
Comment réagit un promédicament dans un métabolisme lent ? Donner les effets
A
Accumule la forme inactive : ralentit ou annulé l’efficacité
12
Q
Comment réagit un médicament dans un métabolisme lent ? Donner les effets
A
Accumulation peut être toxique et provoquer des effets 2ndaires : peut affecter un métabolite toxique qui ne sera pas dégradé assez rapidement
13
Q
Décrire un métabolisme rapide par rapport au niveau du médicament et les doses
A
Niveau redescend à une concentration nulle avant la prochaine dose : pas de stabilité dans la zone thérapeutique (courts pics d’efficacité)
14
Q
Comment réagit un promédicament dans un métabolisme rapide ? Donner les effets
A
Devient actif plus vite donc doses plus élevées du médicament (métabolisme rapide du promedicament ne veut pas nécessairement dire métabolisme rapide du médicament)
15
Q
Comment réagit un médicament dans un métabolisme rapide ?
A
N’atteint généralement pas l’effet souhaité
16
Q
Qu’utilise-t-on lorsqu’on a des problèmes coagulants ? Sur quoi agit-elle ? (exemple du métabolisme de warfarin)
A
Anti-vitamine K (warfarin) : agit sur la vitamine K qui active les facteurs de coagulation
17
Q
Que fait la warfarin ?
A
Bloque l’enzyme VKDR qui active la vitamine K qui active les facteurs de coagulation
18
Q
Les effets de la warfarin sont sous l’influence de qui ? Expliquer (3)
A
Cytochrome P450 : action de warfarin dépend de
- vitesse des enzymes à s’en débarrasser
- l’alimentation (mange plus ou moins de vitamine K)
- tolérance de l’individu
19
Q
Selon le génotype, le métabolisme du médicament est différent, décrire pour le métabolisme de la vitamine K
A
Warfarin fait plus ou moins d’effets selon le métabolisme
20
Q
Selon le génotype, le métabolisme du médicament est différent, décrire pour le métabolisme de dégradation de la warfarin
A
Demande des doses plus ou moins élevées selon si la dégradation se fait lentement ou rapidement
21
Q
Donner la 1ère classe d’antibiotiques à avoir été faits, à quoi sont-ils associés ?
A
Aminoglycosides : associés à l’ototoxicité (perte auditive)
22
Q
Donner le mécanisme des antibiotiques contenant des aminoglycosides
A
Empêche à la bactérie de produire ses protéines car toxique aux ribosomes bactériens donc elle meurt
23
Q
Où se situe la mutation qui rend la structure des ribosomes mitochondriaux proche de celle des ribosomes bactériens ? Quel problème en découle ?
A
Mutation dans l’ADN mitochondrial
Individus deviennent sensibles aux aminoglycosides : absence de synthèse protéique des mitochondries donc stress oxydatif donc perte auditive
24
Q
Qu’est-ce que l’hyperthermie maligne ? Quelle est la mutation la plus fréquente qui cause cette pathologie ?
A
Condition génétique (causée par plusieurs gènes différents) : surtout mutation du récepteur RyR
25
Que se passe-t-il quand un patient avec la mutation de RyR se fait anesthésié ?
Problème de dépolarisation et flux de Ca2+ : accumulation donc contraction soutenue donc grosse demande métabolique donc accumulation de lactate donc acidose et mort du patient
26
Que cause le chromosome de Philadelphie ? (Translocation 9-22)
Type de leucémie
27
Que provoque la translocation 9-22 ?
Met le promoteur du gène BCR proche du gène ABL ce qui l’active de façon permanente
28
Dans quelles voies se trouve ABL ?
Voies de prolifération cellulaire
29
Que fait la thérapie ciblée dans le cas du chromosome de Philadelphie ? Qu’utilise la thérapie ?
Cible le réarrangement pour empêcher l’activation malgré la translocation
Utilise l’imatinib
30
Comment fonctionne BCR-ABL ?
Besoin de l’ATP pour se lier et phosphoryler le substrat qui va ensuite vers les effecteurs au niveau cellulaire
31
Que fait l’imatinib ?
Bloque le site de liaison de l’ATP : pas de phosphorylation de substrat donc n’agit pas sur les effecteurs donc pas de signaux de prolifération
32
Les mécanismes de réparation sont centraux à quoi ? (3)
- stabilité de l’ADN
- stabilité du développement
- développement de cancers (accumulation de mutations favorisant une prolifération chronique non régulée)
33
Qui est PARP et que fait-il ?
Protéine qui fait parti des mécanismes de réparation dans les cassures monocaténaires
34
Une thérapie contre les cancers est d’inhiber PARP, pourquoi l’inhibe-t-on et comment est-ce que ça fonctionne ?
Permet accumulation de plus d’erreurs donc plus de chance de détruire la cellule ma inhibiteur PARP atteint uniquement les cellules avec un problème dans l’ADN
35
Que cible principalement la thérapie utilisant l’inhibiteur PARP ?
Cible un sous-groupe de cellules qui ont un défaut dans la recombinaison homologue (affecte pas les cellules normales)
36
Décrire la recombinaison pml-rara
Translocation 15-17 cause la leucémie promyélocytaire
37
Décrire la leucémie promyélocytaire et comment elle fonctionne
Cellules restent à un stade précoce et prolifèrent à ce stade plutôt que de ce différencier : recrute des complexes qui répriment l’expression de certains gènes de différenciation
38
Qui est pml ?
Gène responsable d’une partie de la prolifération cellulaire
39
Qui est rara ?
Gène qui se lie à la sous-unité du récepteur de l’acide rétinoïde
40
Que fait ATRA ? (leucémie promyélocytaire)
Cible la partie rara de la translocation : bloque la liaison des complexes co-expresseurs de transmission pour rétablir la différenciation normale
41
Que fait l’arsenic ? (leucémie promyélocytaire)
Cible la partie pml (prolifération) : crée des liens anormaux dans la protéine de fusion pml-rara qui provoque la poly-ubiquitination donc la dégradation par le protéasome (restaure l’expression normale)
42
De quoi sont responsables les lysosomes (4) ? Qu’est-ce que ça implique ?
```
dégradation de
- sucres complexes
- protéines glycolysées
- certains lipides
- molécules complexes …
Implique plusieurs gènes spécifiques
```
43
Si le processus de dégradation des lysosomes est bouleversé que se passe-t-il ? Qui est-ce que ça affecte (2) ?
Accumulation de macromolécules dans le substrat dans le lysosome
- lysosome
- cellule
44
Donner 2 pathologies auxquelles un défaut d’enzyme lysosomal en est la cause
- maladie de Gaucher
| - Parkinson
45
Quel est le but et le fonctionnement d’une thérapie de remplacement enzymatique ?
Donner une enzyme de façon exogène qui sera absorbée par la cellule puis amenée au lysosome pour remplacer la fonction déficiente
46
Quand est-ce que la thérapie de remplacement enzymatique devient difficile ?
Quand doit traverser la barrière hémato-encéphalique
47
Donner le cheminement des protéines lysosomales
Commence dans le RE puis AdG qui fait des modifications post-traductionnelles pour cibler la protéine vers le lysosome
48
Donner la modification post-traductionnelle qui associe généralement la protéine au lysosome
Ajout du marqueur mannose-6-phosphate (M6P)
49
Que se passe-t-il après le passage dans l’AdG pour les protéines lysosomales ?
Vésicule couverte de récepteur M6P (permet accumulation des protéines lysosomales dans une vésicule) et libérer les enzymes
50
Où autre est exprimé M6P ?
Surface cellulaire
51
Que permet l’expression de M6P à la surface cellulaire ?
Inter laisser des substrats extérieurs identifiés avec M6P pour qu’ils soient dirigés vers les lysosomes
52
Que faut-il donc faire pour intégrer une protéine lysosomale permettant une thérapie de remplacement enzymatique ? Qu’est-ce que ça implique et pourquoi ?
Ajout de M6P sur l’enzyme
| Traitement coûteux car processus complexe
53
Comment est synthétisée l’enzyme à intégrer pour la thérapie de remplacement enzymatique ? Quel est le problème ?
Synthèse basée sur un modèle cellulaire mais pas tous les modèles permettent des modifications post-traductionnelles
54
Quelles cellules sont utilisées pour la synthèse de protéines lysosomale et pourquoi ? (thérapie)
Cellules ovariennes de hamster chinois me peuvent ajouter le motif M6P nécessaire à l’internalisation
55
Comment est développée la cellule ovarienne du hamster pour la thérapie ?
Développée avec de l’ADN recombinant humain qui a un promoteur qui s’exprime en tous temps donc produit une grande quantité d’enzymes ensuite modifiées par l’AdG de la cellule ovarienne
56
Que permet la grande quantité de protéine produite dans la cellule ovarienne du hamster ?
Excrété dans le milieu externe milieu fait pour la purification des protéines
57
Donner un exemple qui met en avant un autre mécanisme thérapeutique de remplacement d’enzyme
Traitement de l’hypophosphatasie
58
Décrire l’hypophosphatasie
Condition autosomique recessive génétique causée par des mutations de la TNAP (nécessaire à l’ossification)
59
L’enzyme TNAP n’est pas au niveau lysosomal, que doit-on cibler ? Quel est le problème ?
Doit cibler la phosphatase alcaline de l’os
| Elle est peu soluble
60
Comment ajouter de la solubilité à la phosphatase alcaline ?
Enlever la région qui sert d’ancre et ajouter une autre région pour livrer l’enzyme spécifiquement à l’os
61
En plus d’attacher une autre région à la phosphatase alcaline, comment la modifie-t-on ? Que cible cette modification ?
Avec un motif de polyaspartate : cible une région pour amener l’enzyme là où elle est nécessaire
62
Que permet elle fait d’avoir une région spécifique et modifiée sur la phosphatase alcaline ?
Obtenir l’enzyme de façon constante à l’étape de purification
63
Donner la différence entre la thérapie de remplacement d’enzyme et de substitution enzymatique
Remplacement d’enzyme : donner une enzyme native de l’organisme de façon différente
Substitution d’enzyme : remplacer une enzyme par une autre qui n’est pas native et avec des fonctions similaires
64
Donner un exemple de pathologie qui utilise la thérapie de substitution enzymatique et décrire la pathologie
Phénylcétonurie : condition génétique qui cause une déficience intellectuelle et des troubles du comportement et du développement
65
Avant la thérapie de substitution enzymatique, quel était le traitement pour la phénylcétonurie et quel était le problème ?
Limiter l’ingestion de phénylalanine : régime complexe et dur à garder
66
De quoi a besoin la phénylalanine hydroxylase pour fonctionner ?
Cofacteur tétrahydrobioptérine
67
Si l’activité résiduelle de l’enzyme phénylalanine hydroxylase est suffisante, que faut-il simplement ajouter pour assurer un fonctionnement maximal de l’enzyme ? Quel est le problème ?
Ajout du cofacteur tétrahydrobioptérine mais en fonctionne pas chez tout le monde
68
Pourquoi est-ce que l’ajout de cofacteur ne suffit pas chez certains individus atteint de la phénylcétonurie ?
Certains individus ne produisent pas du tout de phénylalanine hydroxylase donc ajout de cofacteurs ne sert à rien
69
Dans le cas où aucune phénylalanine hydroxylase n’est produite, que fait-on ?
Substitution avec la phénylalanine ammonia lyase
70
Décrire la phénylalanine ammonia lyase (3)
- pas présente dans l’organisme normalement
- protéine surtout végétale
- convertit la phénylalanine en acide trans-cynnamique et ammoniac (peuvent être traités facilement)
71
Quel est le problème de la thérapie par substitution ?
Enzyme reconnue comme du non soi
72
Que faire pour que l’enzyme de substitution ne provoque pas de réaction immunitaire ?
Modification de l’enzyme : ajout de groupes polyéthylèneglycol (PEGylation) pour protéger les sites qui pourraient être reconnus par le SI
73
Décrire les étapes une thérapie théorique impliquant les cellules somatiques (5)
- prendre des cellules somatiques accessibles
- leur faire reprendre leur potentiel pluripotent
- corriger ex-vivo
- utiliser des facteurs de croissance pour la différenciation
- redistribuer
74
Définir une chimère en biologie moléculaire
Organisme,modèle développé pour avoir un tolérabilité aux Ag humains pour étudier le développement des thérapeutiques
75
À quel niveau peuvent être étudiés les cellules réparées différenciées ?
Au niveau des chimères
76
Décrire un ARN (3) et donner les défis (3) concernant les thérapies basées dessus
- molécule relativement large
- squelette de phosphate
- chargé négativement
Défis :
- taille
- charge
- stabilité (ne doit pas être dégradé avant d’atteindre la cible)
77
Comment le problème de stabilité est-il réglé concernant les thérapies basées sur l’ARN ? (2)
- modifications chimiques de l’ARN (modifie ribose, phosphate…)
- ajout de séquences aux extrémités pour protéger le contenu (comme télomères chez l’ADN)
78
Comment le problème de livraison est-il réglé concernant les thérapies basées sur l’ARN ? (4)
- différents mix d’Ac
- conjugaison avec une molécule
- microparticules lipidiques
- utilisation de polymères cationiques pour contrer la charge…
79
Décrire les oligonucléotide-antisens (ASO)
Oligonucléotides courts, monocaténaires et complémentaires aux ARNm ou miARN
80
Que font les ASO ? Par qui se font-ils généralement dégradés ?
Se lient à la cible pour moduler son expression positivement ou négativement
Dégradés par ARNase-H
81
Décrire le mimique de miARN et sARN
ARN bicaténaire qui utilise certaines voies pour dégrader un ARN cible
82
Que se passe-t-il quand le mimique est introduit dans le cytoplasme ?
Protéine le clive en 2
83
Nommer et décrire les 2 brins produits par le clivage du mimique
- brin passager / sens : même séquence que la région cible
| - brin guide / antisens : complémentaire de la région cible, brin avec les effets thérapeutiques
84
Que permet la présence du brin guide ?
Recrute un complexe qui réprime l’expression de certains ARN en le clivant puis recyclage du brin guide (sARN) qui sert donc plusieurs fois
85
Le fonctionnement du mimique est le même pour les miARN sauf pour une différence, laquelle ?
Remplacement du miARN plutôt que d’interférer comme pour les sARN
86
Donner les avantages (3) et inconvénients (2) de l’utilisation de l’ARNm en thérapie par rapport à l’utilisation de l’ADN
Avantages :
- expression plus ciblée à travers le temps
- expression moins soutenue
- molécule dégradée plus rapidement
Inconvénient :
- moins de contrôle sur l’expression (vs on peut ajouter un promoteur à l’ADN pour qu’il soit exprimé dans un tissu par ex)
- peut mener à des toxicités (doit trouver des méthodes de régulation de l’ARN)
87
Décrire un saARN (3)
- ARN non codant
- double brin pas tout à fait alignés (= nucléotides non appariés de chaque côté)
- 21 nucléotides
88
Comment fonctionne saARN quand introduit ?
Protéine clive saARN en brins passager et guide puis un complexe se lie à la région promotrice pour augmenter la transcription
89
Décrire la caspase et ce dont elle a besoin
Protéine de clivage au niveau de l’ADN : besoin d’une séquence guide pour se lier à l’ADN donc donne un ARN guide pour la région cible
90
Quel est le problème de la caspase ? Qu’est-ce que ça implique ?
Gros système donc difficile à injecter dans les modèles cellulaires : fait que in-vitro pour l’instant
91
Sur quoi est basé le vaccin du Covid ?
Basé sur le gène du matériel viral qui produit la protéine à la surface du virus
92
Donner les étapes de fonctionnement du vaccin du Covid (4)
- isole ARN
- met ARN dans une particule vaccinale
- injecté
- arrive aux cellule (essaye de cibler les présentatrices d’Ag)
93
Que vont faire les cellules présentatrices d’Ag une fois en contact avec l’ARN viral ?
Produisent une protéine exogène et l’expose pour que le SI développe une mémoire immunitaire
94
Décrire sommairement l’édition génique thérapeutique
Prend des cellules de l’organisme et modifie leur contenu génique
95
Donner les 2 modèles de l’édition génique thérapeutique
- ex-vivo
| - in-vivo
96
Décrire le modèle d’édition génique thérapeutique ex-vivo et dire ce qu’il permet
Prendre des cellules et les modifier ex-vivo, puis les réintroduire : permet d’utiliser des techniques non utilisables in-vivo
97
Décrire le modèle d’édition génique thérapeutique in-vivo et donner le problème
Doit livrer tous les produits thérapeutiques dans un même vecteur : la taille peut être très grande
98
Donner le but de l’édition génique
Induire des bris double brin dans l’ADN
99
Que doit faire la cellule à partir des bris double brin produit par l’édition génique ?
Enclencher des mécanismes de réparation d’ADN
100
Donner les 2 mécanismes de réparation de l’ADN en réponse aux bris causés par l’édition génique, de quoi dépend le choix du mécanisme de réparation utilisé ?
- jonction des extrémités non homologues
- recombinaison homologue
Choix dépend du but de l’édition
101
Donner le but du mécanisme de jonction des extrémités non homologues et comment il y parvient
Éliminer l’expression génique donc introduit une mutation qui rend le gène non fonctionnel (pas d’homologue donc jonction des extrémités)
102
Donner le but du mécanisme de recombinaison homologue et comment il y parvient
Corriger un défaut dans un gène : donné un brin guide donc réparation par homologie
103
Décrire des doigts de zinc et ce qu’ils permettent
Module d’une 30aine d’aa : reconnaissance de régions spécifiques de 3 paires de base
104
Qui est la nucléase liée aux doigts de zinc et comment est-elle placée correctement ? (Nucléase à doigts de zinc : ZFN)
Fok1 : doigts de zinc se lient aux régions spécifiques ce qui place la nucléase correctement pour faire des bris
105
Donner 1 avantage et 2 inconvénients de la nucléase à doigts de zinc
Avantage : petite taille
Inconvénients :
- agencement de protéine est un processus complexe, long et coûteux
- certaines séquences de reconnaissance sont nécessaires, absence empêche le développement de toute ZFN donc seulement certaines régions du génome peuvent être ciblées
106
Que signifie TALEN ?
Transcription activator-like effector nuclease
107
Décrire TALEN
Nucléase Fok1 qui utilise des modèles de 35 aa qui reconnaissent une base
108
Donner 2 avantages de TALEN et 3 inconvénients
Avantages :
- haute spécificité
- action de la nucléase plus précise et flexible que ZFN
Inconvénients :
- relativement complexe
- coûteux
- long à développer
109
Décrire le fonctionnement de CRISPR-Cas9, en quoi c’est plus simple que ZFN et TALEN et 4 avantages
Cas9 induit des bris double brin et utilise un ARNg plutôt qu’un gros complexe protéique
- plus flexible
- plus simple
- plus rapide
- moins coûteux
110
Donner 1 inconvénient de CRISPR-Cas9
Caspase 9 relativement large
111
Quelles méthodes ont surtout été étudiées pour développer des méthodes d’incorporation ? D’abord avec quoi puis quoi ?
Méthodes virales : d’abord avec l’aidénovirus puis AAV
112
Décrire l’AAV
Petit virus qui n’a pas de potentiel pathogène
113
Il y a plusieurs sérotypes d’AAV, quel est l’avantage qui en découle ?
Différents sérotypes peuvent être ciblés à différents tissus d’intérêt (cible À organe ou tissu plutôt que tout le corps)
114
La capacité d’AAV est restreinte donc il y a développement de méthodes d’incorporation non virales, en donner 4 et décrire brièvement
- lipidique : permet d’avoir plus de contenu
- isolation par des polymères
- microinjections in-vivo (mais demande un modèle ex-vivo)
- électroportatifs (uniquement ex-vivo)
115
Quel est le problème des vecteurs viraux, qu’ils soient pathogènes ou non ?
Peuvent déclencher une réponse immunitaire : peuvent être dégradés avant d’atteindre la cible
116
à cause de quoi survient un phénomène « off-target » ?
Mauvais appariement d’une des bases guide
117
Décrire le phénomène « off-target »
Tolérance du mésappariement entre ARNg et ADN : fait des saillies dans l’ARN ou ADN donc change l’appariement donc la cible varie d’un endroit à un autre ce qui peut induire des bris dans les gènes qui ne sont pas cible (peut enlever un gène utile)
118
De quoi était atteint Jesse Gelsinger ? Qu’est-ce que ça provoque ?
Déficience d’ornithine transcarbamylase : accumulation d’ammoniac (toxique)
119
Décrire la thérapie qu’a suivit Jesse G
Livraison d’adénovirus pour retrouver la fonction de OTC
120
Citer les complications survenues lors du traitement de Jesse G (3) et ce qui a suivit
- réaction inflammatoire
- coagulation intra-vasculaire disséminée
- insuffisance hépatique respiratoire
Décès
121
Décrire l’amyotrophie spinale
Condition autosomique récessive qui atteint les moto neurones de la ME : cause un déficit moteur à intensité variable
122
Quels sont les 2 traitements approuvés contre l’amyotrophie spinale ?
- basé sur l’ARN
| - basé sur l’ADN
123
Donner les mécanismes moléculaires derrière l’amyotrophie spinale
Perte de l’exon 7 dans le gène SMN1 donc pas de protéine active produite
124
Comment est-ce que certains individus avec la perte de l’exon 7 peuvent quand même avoir un faible nombre de protéines fonctionnelles ?
Gène SMN2 est hautement homologue : épissante alternatif élimine l’exon 7 dans 90% des cas
125
Décrire une forme sévère d’amyotrophie spinale
Déficience complète du gène SMN1 et peu ou pas de gène SMN2 (pas d’activité résiduelle possible)
126
Donner la thérapie utilisée pour l’amyotrophie spinale
Nusinersen : basée sur ASO (ARN) qui favorise l’épissage de SMN2 avec l’exon 7
127
Que fait nurinersen contre l’amyotrophie spinale ? Chez quels patients ce traitement est-il efficace ?
Oligonucléotide antisens (nurinersen) se lie près de l’exon 7 ce qui empêche le facteur d’épissage de l’enlever
Efficace chez les patients avec beaucoup de gène SMN2
128
Sur quoi est basée la thérapie d’onasemnogene abeparvovec-xioi contre l’amyotrophie spinale ? Décrire le fonctionnement et donner la particularité du traitement
Basée sur l’ADN : introduction d’un transgène SMN1 fonctionnel entouré de promoteurs permettant son expression en continu, au niveau de la ME
ADN circularisé en épisome donc pas d’intégration dans le génome
