développement de médicament et le criblage à haut débit

Question 1

Nomme 6 types de molécules biologiques thérapeutiques

Answer 1

• Vaccin
• Anticorps
• Peptides
• Protéines
• Enzymes
• Modification génétique

Question 2

Nomme 3 propriétés «drug-like» des molécules

Answer 2

• Solubilité appropriée (certain degré d’hydrophobicité, logP)
• Activité élevée contre la cible (minimiser les effets sec.)
• Poids moléculaire faibles pour facilité la diffusion

Question 3

Quelles sont les propriétés «drug-like» estimée selon la règle de cinq de Lipinski?
Pourquoi le nom règle de cinq?

Answer 3

• Pas plus de cinq atomes donneurs de liaison hydrogène
• Pas plus de dix atomes accepteurs de liaison hydrogène
• Masse inférieure à 500 Da
• Coefficient de partition eau-octanol (logP) ne dépassant pas 5 (logP = log ([]octanol/[]eau)
  Parce que facteur 5 présent dans chaque règle

Question 4

Quelles sont les différences entre les molécules de synthèses et les molécules naturelles pour les médicaments?

Answer 4

Synthèse
- Propriétés connues
- analogue facile à synthétiser pour éliminer
un effet indésiré d’une molécule
Naturelle
- Structure souvent complexes
- Ne se conforme pas à la règle de 5 de
Lipinski
- Potentiel de découverte très grand parce que les sources et la diversité de ces molécules sont encore peu explorées

Question 5

Quelles sont les grandes étapes du cycle de vie d’un médicament?

Answer 5

• Recherche et développement
• Développement du médicament
• Processus d’approbation
• Manufacture
• Mise en marché
• Suivie pour déceler tout effet inattendu

Question 6

Quelles sont les 5 étapes du développement d’un médicament du point de vue de la FDA?

Answer 6

• recherche et développement
• Des modifications apportées à cette molécule et des études supplémentaires par un cycle d’allers-retours entre modélisation, synthèse chimique et tests biologiques, permettront de l’optimiser et d’identifier une version de cette molécule qui a un intérêt thérapeutique. Cette molécule est alors appelée candidat-médicament, c’est-à-dire une molécule présentant l’activité et la spécificité recherchée (recherche pré-clinique)
• Essais clinique et essai chez l’animal
• FDA review
• ## Suivie du médicament pour problème lié à la sécurité et effets secondaires

Question 7

Comment commence la recherche et développement d’un nouveau médicament?

Answer 7

le processus de découverte et développement(étape 1) d’un nouveau médicament commence par l’identification d’une cible. Dans un contextemédical, une cible est définie comme étant le site moléculaire où se lie une molécule. En début duprocessus de découverte et développement d’un nouveau médicament, les études visent à identifierune molécule active sur la cible («hit» en anglais). Cette première molécule n’est pas celle qui sera lemédicament en tant que tel mais elle est celle qui servira au développement du médicament

Question 8

Quelles sont les grandes approches utilisées pour la découverte de nouveaux médicaments?

Answer 8

• Design rationnel (structure 3D de la cible connue)
• Criblage par effet phénotypique
• Recherche de molécule active sur une cible
• Criblage de fragments
• Découverte fortuite (effet secondaire)
• Recherche de la littérature

Question 9

Qu’est ce qu’une cible?

Answer 9

Le site moléculaire de liaison d’une molécule
Pour l’approche basée sur la cible on assume que la cible est le site d’interaction avec le médicament et que cette interaction a un effet thérapeutique désiré

Question 10

À quoi peut correspondre une cible?

Answer 10

• Gène
• Produit d’un gène
• Mécanisme moléculaire identifié par des analyses biochimiques, génétiques ou biologiques/physiologiques
• Molécule biologique autre qu’une protéine ou l’ADN/ARN

Question 11

Que faut-il pour que l’approche basée sur la cible soit possible?

Answer 11

il faut que le ou les mécanismes moléculaires sous-jacents à la maladie ou la condition soient bien connus et caractérisés

Question 12

Vrai ou faux
Puisque la cible est la plupart du temps une protéine, le site d’interaction présente les caractéristique décrites précédemment pour les sites actifs et allostériques des protéines et des enzymes

Answer 12

Vrai

Question 13

Vrai ou faux
L’approche basée sur la cible ne se prête pas au criblage à haut débit

Answer 13

Faux
Se prête bien

Question 14

Pour quoi peut-être utilisée une étape de sélection in silico lors de l’approche basée sur la cible?

Answer 14

utilisée pour filtrer virtuellement les ligands potentiels et réduire la taille de la banque de molécules qui sera réellement criblée à haut débit

Question 15

Pourquoi l’activité du candidat-médicament ne peut être évalué que de façon in vitro et doit également être évalué in vivo?

Answer 15

une molécule peut se lier fortement à la cible in vitro, mais pourrait pénétrer difficile dans un système biologique (cellulaire, tissulaire ou organisme) ou encore perturber des voies métaboliques. Ces effets ne peuvent être observées dans l’essai in vitro. C’est pourquoi l’activité d’un candidat médicament pour une maladie donnée doit être évaluée dans un modèle (tissus et animal)et en clinique pour détecter les effets secondaires et les problèmes de métabolisme et de toxicité

Question 16

Quels sont les avantages et/ou limitations de ces techniques pour la recherche de molécules actives sur la cible :
- Criblage à haut débit
-criblage in silico
- Synthèse de novo
- Criblage de fragments

Answer 16

Criblage à haut débit
-> limité par la capacité et le cout du criblage
In silico
-> pas limité par la taille de la banque et la
capacité de criblage
De novo
-> Structure 3D connue
Criblage de fragments
-> Stratégie de recherche de fragments se liant à la cible qui sont assemblée en une molécule de plus grande taille par la suite

Question 17

Qu’est ce que la pharmacodynamique (PK)

Answer 17

Branche de la pharmacologie qui décrit les effets qu’une molécule produit sur un organisme

Question 18

Qu’est ce que la pharmacocinétique (PC ou ADME)?
Que veut dire l’acronyme ADME?

Answer 18

étudier le devenir d’une substance contenue dans un médicament après son administration dans l’organisme
A - absorption
D - distribution
M - Métabolisme
E - Excrétion du principe actif et de ses métabolites

Question 19

Qu’est ce que le criblage à haut débit? Multiplexage? à haut contenu?

Answer 19

Haut débit
- But : trouver des molécules actives sur la cible
- Grande banque de molécule
- Plateforme robotisée
- Nécessite la mise au point d’un essai
Multiplexage
- Suivre un même criblage par plusieurs approches ou sur plusieurs cibles
Haut contenu
- Aspects liés à la pharmacologie examinés avec des systèmes avancés d’imagerie cellulaire
But: identifier des molécules qui modifient le phénotype d’une cellule selon une manière désirée

Question 20

Un essai doit être ____, ____ et ____. (caractéristiques)

Answer 20

• Spécifique, sensible et reproductible

Question 21

Vrai ou faux
l’essai peut être qualitatif

Answer 21

Faux
doit être quantitatif

Question 22

Vrai ou faux
Une campagne de criblage réussie mène à l’identification de 50-100 molécules interagissant avec la cible

Answer 22

Faux, 500-1000

Question 23

P.16

Answer 23

étudier

Question 24

Quels paramètres doivent être considérés pour favoriser le succès d’un criblage à haut débit?

Answer 24

• Taille de la banque de molécules
• Coût du criblage par molécule
• Quantité de chaque molécule requise pour les essais vs quantité disponible
• Temps requis pour réaliser l’essai
• La qualité de la correspondance entre les essais in vitro et les prédictions clinique qui peuvent en être tirées
• Taux d’échec attendu

Question 25

Quelles sont les conditions de réalisation pour le criblage?

Answer 25

Paramètres biochimiques
- Établir la zone de linéarité de l’essai
- Valider avec des inhibiteurs connus s’il y en a
- Une ou plusieurs concentration des molécules à tester/substrat
- Établir la stabilité dans le temps des réactifs
Réactifs
- Substrat à utiliser
- Tampon
-solvant
- enzyme
- Protéine de stabilisation
- Type de plastique pour les plaques
- Criblage cellulaire possible

Système de détection
-Sensible, fiable et rapide

Question 26

Quels sont les modèles suggérés par le NIH pour la validation statistique d’un essai?

Answer 26

• utiliser 3 plaques
• Inclure des contrôles d’intensité de signal faible, moyen et élevée
• Placer les contrôles selon un arrangement différent pour chaque plaque
• Analyser une plaque par journée

Question 27

Quelles sont les recommandation lors du choix de substrat et de sa concentration?

Answer 27

• [S] près de la concentration physiologique
• Substrat naturel
• choix de [S] vs pourcentage d’inhibition

Question 28

Comment est faites la validation de la découverte d’une molécule active sur la cible?

Answer 28

• s’assurer de la reproductibilité des mesures effectuées en répétant les mesures une deuxième fois et valider la correspondance avec la première mesure
• Sélectionner les molécules dont l’effet est d’au moins 2-3 fois supérieur à la déviation standard de l’essai
• Identifier les faux positifs éventuels
• Vérifier la structure chimique et la pureté des molécules identifiées

Question 29

Comment l’ordre d’addition des réactifs peut influencer le criblage?

Answer 29

La stabilité de l’enzyme. Supposons qu’une enzyme catalysant une réaction avec plusieurs substrats soit instable en absence de substrats mais qu’elle soit stabilisée en présence de l’unde ses substrats. On pourrait donc stabiliser cette enzyme en la purifiant en présence de l’unde ses substrats ou en ajoutant l’un de ses substrats à l’enzyme purifiée. Cela pourrait avoir un effet significatif en tenant compte du temps requis pour réaliser l’essai et en tenant compte du nombre de molécules différentes à tester. L’enzyme doit en effet demeurer stable tout ce temps.
De réactifs pré-mélangés. Il faut vérifier à petite échelle si certains réactifs peuvent être pré mélangés. Si oui, cela limite les manipulations à effectuer pour le criblage. Par contre, certains réactifs peuvent être incompatibles sous forme concentrée, par exemple, précipiter. C’est évidemment à éviter.
Des mesures avant que l’équilibre ne soit atteint. La majorité des inhibiteurs se lient et se dissocient rapidement aux enzymes. L’équilibre est donc atteint rapidement et l’inhibiteurpeut être ajouté en même temps que le substrat. Par contre, des inhibiteurs se liant lentement pourraient ne pas être détectés dans ces conditions, leur effet ne s’étant pas encore fait sentir sur l’activité de l’enzyme. Pour eux, il faut ajouter l’inhibiteur un certain temps avant de débuter l’essai, donc souvent l’ajouter 5-15 min avant d’ajouter le substrat.