Mécanisme de toxicité Flashcards
Quels sont les objectifs de gestion du risque selon le stade de développement?
- Identifier/éliminer le risque
- Maximiser la sensibilité (minimiser les faux négatifs de tox)
- Évaluer le risque
- Maximiser la spécificité (minimiser les faux positifs de tox)
- Gérer/encadrer le risque
- Maximiser le pouvoir prédictif
Par quoi peut être causer la toxicité?
- Par le Rx (tox par pharmacophores)
- Par le métabolite (tox par pharmacophores ou tox par toxicophores)
Quels sont les différents mécanismes de toxicité?
- Via la cible primaire
- Via la cible secondaire
- Via toxicophores
Qu’est-ce que le mécanisme via la cible primaire?
C’est l’extension de l’effet thérapeutique désiré (trop)
- dépend de la dose
- prévisible
- responsable des 2/3 des effets indésirables en cliniques
Quels sont les indices qui permettent de définir une toxicité via la cible primaire? Quelles sont les solutions possibles pour cette toxicité?
- Effet indésirable obtenu avec des molécules structurellement différentes mais de la même classe thérapeutique
- Corrélation entre ordre de puissance pour effet thérapeutique et ordre de puissance pour effet indésirable
- Effet indésirable absent chez animal knock-out dépourvu de la cible primaire
=>Solution: optimisation chimique ou formulation
Qu’est-ce que le mécanisme via la cible secondaire?
Non reliée au mécanisme d’action primaire (thérapeutique)
- Effet dépendant de la dose
- Prévisible si on connait le mécanisme
- Manque de sélectivité de la molécules ou d’un métabolite
Quels sont les indices qui permettent de définir une toxicité via la cible secondaire? Quelles sont les solutions possibles pour cette toxicité?
- Effet indésirable obtenu aussi avec analogue structurel inactif sur la cible primaire (thérapeutique)
- Pas de corrélation entre ordre de puissance pour effet thérapeutique et ordre de puissance pour effet indésirable
- Effet indésirable présent chez animal dépourvu de la cible primaire
=>Solutions: - Optimisation de la sélectivité : analogue structurel
- Sinon optimisation de l’ADME: analogue structurel ou formulation
Qu’est-ce que le mécanisme via toxicophores?
Mécanisme d’action indépendant d’une cible particulière, plutôt dû à la formation de liens covalents ou attaque d’un groupement nucléophile par une molécule électrophile ou stress oxydant
- effets variables
1. Proportionnels à l’exposition (dose x temps)
-Génotoxicité
-Altération de l’activité protéique, de la fluidité et de la stabilité membranaire, du stress oxydant,
-Hémolyse, phospholipidose, apoptose, nécrose, défaillance organique (réversible ou non)
2. Non proportionnels à l’exposition
-Mutation
-Réaction d’hypersensibilité
Qu’est-ce que la phospholipidose?
Phénomène où des cations amphipatique s’accumulant dans les endosomes par un phénomène de « ion trapping ». Les cations amphipatiques entrainent à leur tour une accumulation de phospholipides, la formation de corps (inclusions) lamellaires causant une dysfonction cellulaire, apoptose, fibrose, inflammation.
-crème anti-rides (gonflement)
Quels sont les types de génotoxicité visant directement l’ADN?
- Génotoxiques
-Lésions primaires à l’ADN (adduits, pontage, cassure) - Mutagènes
-Mutations génétiques (addition, délétion, substitution) - Clastogènes
-Mutations chromosomiques qualitatives (cassure double brin, réarrangements, translocations) - Aneugènes
-Mutations chromosomiques quantitatives (altérations protéiques: kinétochores, centrosomes, tubuline, lamina)
Quel est l’objectif de l’ICH S2(R1): Guidance on Genotoxicity Testing and data Interpretation for Pharmaceuticals Intended for Human Use au niveau de la génotoxicité?
Évaluer le potentiel de causer des dommages à l’ADN (biomarqueur d’un possible potentiel cancérigène / mutagène).
Quels sont les études standards pour évaluer la génotoxicité?
- Test bactérien de mutation inverse (Ames test)
- Test de mutation de cellules de mammifères in vitro
- Test de cellules hématopoïétiques chez le rongeur in vivo
Qu’est-ce que le test de AMES?
Test de détection des effets mutagènes en général et mutations ponctuelles en particulier
-substitution, addition ou délétion de paires de base (frameshift mutation)
- test de mutation inverse où on cherche a savoir s’il y a une mutation qui a engendré un gain de fonction
En quoi consiste le test de AMES?
- Utilise des prokaryotes haploïdes (1 copie de chaque gène)
- Utilise un extrait du foie de rat
- 4 lignées de Salmonella typhimurium et une lignée E.Coli utilisées en parallèle
- Chacune de ces lignées est
-incapable de synthétiser l’histidine (his-) à cause d’une mutation ponctuelle de l’operon histidine (paire A/T ou C/G)
-déficiente en système de réparation par excision de nucléotides pour augmenter la sensibilité du système.
-déficiente en certains gènes de synthèse de lipolysaccharide, pour augmenter la perméabilité membranaire
Quelles sont les unités du test de AMES de génotoxicité?
On mesure le nombre de colonies.
Quelles sont les avantages et les limites du test de AMES?
Avantages
- Bon test de 1ère ligne qui détecte les agents mutagènes, potentiellement cancérigènes.
- Simplicité d’exécution, coût modique, rapide (48h)
- Haute sensibilité (peu de faux négatifs)
-Attention aux produits bactéricides: faux négatifs (on teste quand même ces produits à faible dose)
Limites
- Cellules prokaryotes
- Faible spécificité (pas mal de faux positifs)
-Présence d’histidine dans des échantillons biologiques
-Nitrates (nitroglycérine)
Quels sont les tests recommandés pour évaluer la génotoxicité dans des cellules de mammifères?
- Test de mutation du gène tk chez le lymphome L5178Y de souris
- Test in vitro d’abérration chromosomique en metaphase
3.1 Test des micronoyaux in vitro
3.2 Le test micronoyaux in vivo
Qu’est-ce que le test de mutation du gène tk (thymidine kinase) chez le lymphome L5178Y de souris?
Un test sur les cellules de lymphome de souris L5178Y qui possèdent une seule copie du gène de la thymidine kinase (tk): tk-/+ incubé avec un extrait de foie (TEST DE PERTE DE FONCTION)
- La tk représentente une des voies de synthèse de thymidine monophosphate, un précurseur clé dans la réplication de l’ADN.
- L’analogue trifluoro-thymidine (TFT) est reconnu par la tk. La TFT empêche l’appariement des brins d’ADN -> arrêt de la réplication, mort cellulaire.
- Une mutation inactivante du gène de la tk (conversion tk-/+ en tk-/-) permettrait aux L5178Y de croitre en présence de TFT.
Pour le test de mutation du gène tk chez le lymphome L5178Y de souris comment le taux de croissance détermine le type de mutation?
A) Mutation ponctuelle: perte de fonction (tk-/-) et augmentation du taux de croissance cellulaire (protection contre trifluorothymidine)
B) Bris chromosomique et /ou perte de fonction pour un grand nombre de gènes -> réduction du taux de croissance (réponse de croissance intermédiaire)
Quelle est l’unité du test de mutation du gène tk chez le lymphome L5178Y de souris?
On mesure le nombre de cellules.
Qu’est-ce que le test in vitro d’abérration chromosomique en metaphase?
- Incubation avec le composé à l’étude + extrait de foie (activation métabolique)
- Cellules arrêtés en métaphase (avec colcemid) après 17 hrs d’incubation.
- Les cellules sont lysées (choc osmotique) et les chromosomes sont étalés pour examen.
Quelles est l’unité du test in vitro d’abérration chromosomique en metaphase?
On mesure le % de cellules avec bris de chromosomes (clastogénie).
Qu’est-ce que le test des micronoyaux in vitro?
- Les micronoyaux sont des morceaux de chomosomes qui n’ont pas été inclus dans le matériel génomique des cellules filles lors de la division cellulaires.
- Incubation avec le composé à l’étude + extrait de foie (activation métabolique)
- La présence de micronoyaux est indicative de génotoxicité (bris chromosomique).
Quelle est l’unité du test des micronoyaux in vitro?
On mesure le % de cellules avec micronoyaux.
