Toxico : RISQUE ET ÉTUDES TOXICOLOGIQUES POUR LE MÉDICAMENT Flashcards
02/10/24 & 09/10/24 => L. Sparfel
1
Q
Définition du risque toxicologique ?
A
- Probabilité d’effets néfastes sur la santé humaine
- Expression du danger dans les conditions d’emploi prévues dans les conditions d’exposition subies ou prévues
2
Q
Définition du risque ?
A
- probabilité de survenue danger
- Risque = Danger x Exposition
3
Q
Définition du danger ?
A
source potentielle de dommage
4
Q
Qu’est-ce que l’EQRS ?
A
=> évaluation quantitative des risques sanitaires
* outil d’aide à la décision qui vise à organiser les connaissances disponibles pour statuer sur le niveau de risque collectif
5
Q
Quelles sont les étapes de mise en place de l’EQRS ?
A
4 étapes :
1. Identification du danger
2. Caractérisation du danger
3. Evaluation de l’exposition
4. Caractérisation du risque
6
Q
A quoi correspond l’identification du danger ?
A
Profil toxicologique de la substance, compilation de toutes les données
7
Q
A quoi correspond la caractérisation du danger ?
A
Caractérisation de l’exposition à un danger = basée sur la relation dose-réponse
8
Q
Exemple de substances qui sont toxiques (poison) et thérapeutiques ?
A
=> Arsenic
● Toxicité aiguë arsenic : poison historique, 1 à 10 mg / kg → lésions gastro-intestinales et des défaillances multi-organes → mort
● Médicament anticancéreux (TRISENOX®) : 0,15 mg/kg/j, voie IV (As2O3), ttt des leucémies aiguës promyélocytaires
9
Q
Définition de l’exposome ?
A
Toutes les expositions à des substances au cours de la vie d’un individu, différences entre plusieurs individus d’une même espèces, regroupe plusieurs disciplines
10
Q
Cible du monoxyde de carbone ?
A
- Se fixant sur l’hémoglobine à la place de l’oxygène
- Affinité du CO 210x
plus forte
11
Q
Antidote à une intoxication au CO ?
A
O2 => “ouvrir la fenêtre”
12
Q
Que doit on prendre en compte lors de l’évaluation de l’exposition ?
A
Les différences interindividuelles, on ne se base pas sur un phénotype standard
13
Q
Quels sont les différents types de risques ?
A
∙ Risque toxique instantané
∙ Risque toxique immédiat
∙ Risque toxique retard
∙ Risque toxique à +/- long terme
14
Q
Caractéristiques du risque toxique instantané ?
A
exposition de très courte durée (millième de seconde à qq secondes)
15
Q
Exemple de risque instantané ?
A
xénobiotiques agressifs, comme le Cl2 → entraîne un OAP (Œdème Aigu du Poumon) en qq minutes
16
Q
Caractéristiques du risque toxique immédiat ?
A
1 seule exposition de courte durée (qq minutes)
17
Q
Exemple de risque toxique immédiat ?
A
inhalation volontaire de solvant (toxicomanes) → dépressions du SNC, ivresse, vertiges, somnolences, parfois comas et même décès de la personne
18
Q
Caractéristiques du risque retard ?
A
exposition unique, c’est un phénomène irréversible
19
Q
Exemple de toxique retard ?
A
=> Paraquat
* herbicide → fibroses pulmonaires → décès par déficience respiratoire 3 à 5j + tard
* pas d’antidote
* Asphyxie totale due à des ERO
20
Q
Caractéristiques du risque toxique du risque toxique à +/- long terme ?
A
Exposition répétée à petites doses donnant des intoxications à long terme insidieuses
= risque le + fréquent dans notre environnement
→ poisons cumulatifs, poisons par sommation d’effets
21
Q
Qu’utilise-t-on pour qualifier ou quantifier un risque pour la santé humaine ?
A
Des seuils (VTR) : VLCT et VLEP
22
Q
Caractéristiques du VTR ?
A
= Valeurs Toxicologiques de Référence
∙ Basées sur la relation entre une dose et un effet → évaluation des effets sanitaires pour l’ensemble de la population
∙ Contexte d’exposition donné pour aider au choix des mesures de gestion de
risque
∙ Établies par des instances internationales, européennes, nationales
∙ Spécifiques d’une substance, d’une durée, d’une voie d’exposition, d’un type d’effet
23
Q
Définition de la VLTC ?
A
=> Valeur Limite d’exposition à Court Terme
= Valeur-seuil qu’il ne faut pas dépasser sur une courte durée (15 minutes), au risque de développer une intoxication aiguë
24
Q
Définition de la VLEP ?
A
=> Valeur Limite d’Exposition Prolongée
= Valeur-seuil qu’il ne faut pas dépasser sur une période de 8h, au risque d’avoir une intoxication chronique
25
Nom d'une intoxication au plomb ?
saturnisme
26
Pourquoi l'évaluation de la toxicité des médicaments diffère de celle des autres produits ?
médicament = balance bénéfices/risques → condition pour l’obtention et le maintien de l’AMM, et dépend de la molécule
27
Sur quoi repose l'AMM ?
une évaluation de la sécurité d’emploi des médicaments
28
Comment se fait la caractérisation du danger des produits ?
∙ Caractérisation du danger (études toxicologiques, études cliniques et précliniques)
∙ Evaluation du risque d’emploi pour l’homme (études cliniques, études épidémiologiques)
29
Quel est le but des études de toxicologie pour le médicament ?
Evaluer la sécurité pour des sujets exposés et pour l’environnement
30
Comment sont réalisées les études de toxicologie pour le médicament ?
* mettre en évidence les éventuels effets toxiques du produit testé
* recueillir des informations détaillées sur sa sécurité (et non pour montrer qu’un composé est sans danger !)
31
Quels sont les test réalises pour les études de toxicologie pour le médicament ?
∙ Identification des organes cibles
∙ Mesure la réversibilité des effets
∙ Evaluation du pouvoir mutagène
∙ Définition des effets sur les fonctions de reproduction
∙ Evaluation du pouvoir cancérogène
∙ Identification au cas par cas d’autres types de toxicité pouvoir sensibilisant, photo-toxicité, immunotoxicité, ...
32
Comment sont fait les dossier de toxicologie pour les médicaments ?
* Industriels font appel au CRO (contract research organization)
* réalisation de leurs tests et travaillent avec des prestataires ; ils décident ce qu’ils mettent dans le dossier toxico
* envoie à l’ANSM qui décidera ou non s’il est recevable
33
Principe des études de toxicologie pour les médicaments ?
Etudes expérimentales in vivo chez l’animal, in vitro, in silico pour apprécier le risque potentiel chez l’Ho
34
Inconvénients des principes des études de toxicologie pour le médicament ?
∙ Différences inter-espèces
∙ Exposition animale pour l’évaluation du risque pour l’Ho = pas toujours représentatif de la vraie vie
35
Efficacité de l'estimation de la toxicité pour le médicament après études in vivo/in vitro ?
⇨ Estimation de la toxicité du produit chez l’homme plutôt très bonne
/!\ 2 domaines pour lesquels on a des difficultés à extrapoler ce qu’il se passe chez l’homme : immunologie et neurologie
36
Caractéristiques du cadre réglementaire des études de toxicologie pour le médicament ?
PAS de protocoles standards, seulement des lignes directrices :
- niveau européen : OCDE
- niveau des USA : FDA
- niveau international : ICH (Europe, Japon, USA)
37
Quelles sont les contraintes du cadre réglementaire des études toxicologiques des médicaments ?
* coût des essais
* longueur des études
* utilisation de méthodes validées, de personnel expérimentateur qualifié
* respect des BPL
38
Nb de nouvelle molécules misent sur le marché cette année ?
12
39
Part des arrêts de développement des médicaments pour cause de toxicité préclinique ?
26%
40
Quelle est la première étude réalisée sur une substance quand aucune notion ou seulement des notions très théoriques sur sa toxicité ?
Études de toxicité aigüe ou à dose unique
41
Objectif des études de toxicité aigüe ou à dose unique ?
∙ Evaluer les risques d’intoxications aiguës chez l’homme
∙ Mettre en évidence les organes cibles
∙ Choisir des doses pour les essais de toxicité subaiguë et chronique
∙ Détermination de la DL50
42
Méthodes des études de toxicité aiguë ou à dose unique ?
∙ Administration unique du produit en solution ou en suspension
∙ Par 2 voies d’administration chez au moins 2 espèces de mammifères
∙ Même nombre d’animaux des 2 sexes
∙ Doses efficaces dans les essais de pharmacologie expérimentale
∙ Observation 14 j pour quantifier les signes de toxicité puis examen anatomo-pathologique des animaux
43
Définition de la DL50 ?
Quantité de produit en mg/kg de poids corporel qui entraîne la mort de 50%
des animaux d’un lot homogène
44
Pourquoi la DL50 n'est pas une valeur fiable à 100% ?
Nombreux facteurs de variation de la DL50 :
- Liés à l’animal
- Liés aux conditions expérimentales
- Variation inter-laboratoires
45
Comment lisser les granndes variation des DL50 ?
Europe a défini notion de DL50 "approximative” : 5 classes selon des seuils :
* Classe 5 : 5000 mg/kg → produit inoffensif, peu toxique
* Classe 1 : 5 mg/kg → produit très toxique
46
Comment à été réduite la souffrance animale lors des test de DL50 ?
* Détermination de la dose prédéterminée : Administration de doses modérément toxiques n'entraînant ni la mort, ni les souffrances de l’animal.
1. Etude préliminaire d’orientation : 1 animal
2. Etude principale : 5 animaux
* Sur les 5 animaux, on passe à une dose par exemple de 2000 mg/kg, dans ce cas-là on a 3 cas de figure possibles :
- 0 mort dans l’essai → la substance est non classée (= non toxique)
- 1 mort dans l’essai → la substance est non classée
- + de 2 morts → on va utiliser la dose juste en dessous soit 300 mg/kg, et on a 3 cas de figure à nouveau :
* 0 mort ou 1 mort → la substance classée nocive
* + de morts → on va utiliser la dose juste en dessous etc… → substance classée très
toxique
⇒ Diminution du nombre d’animaux dans le test
47
But des études de toxicité chronique ou à doses réitérées ?
Mise en évidence des altérations fonctionnelles et/ou anatomo-pathologiques liées aux administrations répétées de la substance
48
Objectif des études de toxicité chronique ou à doses réitérées ?
∙ Prendre en compte les facteurs de biotransformation (effet des métabolites)
∙ Mettre en évidence les effets réversibles et/ou irréversibles
∙ Mettre en évidence les phénomènes cumulatifs et/ou retardés
49
Quelles sont les différents types d'études de toxicité à doses réitérées ?
∙ Subaiguë : 28 jours
∙ Subchronique : 90 jours
∙ Chronique > 90 jours
50
Méthode des études de toxicité chronique ?
∙ Administrations répétées du produit par la voie prévue chez l’Ho
∙ Au - chez 2 espèces de mammifères dont une non-rongeur
∙ Choix de l’espèce selon le métabolisme (le porc est l’animal qui métabolise le plus similairement à l’Ho, le chien → cardiaque, singe → immuno, le lapin → repro et cutané)
∙ 3 niveaux de doses efficaces
∙ Durée de l’essai en fonction de la durée prévue chez l’homme est + longue
∙ Observation de tous les signes de toxicité
51
Quelle notion est déterminée lors des études de toxicité à doses réitérées ?
=> NOAEL : No Observed Adverse Effect Level/Concentration :
Dose maximale n'entraînant pas d’effet biologique ou sanitaire néfaste statistiquement significatif par rapport au groupe témoin
52
But de la NOAEL ?
Déterminer la dose thérapeutique maximale tolérée
53
Définition de la cancérogénèse ?
ensemble des phénomènes conduisant au développement de tumeurs
(/!\ toutes les molécules cancérogènes ne sont pas mutagènes => cancérogènes épigénétiques = modifications conformation de la chromatine durant l'embryogénèse)
54
Comment aujourd'hui, on arrive à faire une relation directe entre l'exposition à un produit chimique et un cancer ?
grâce aux :
∙ Modèles animaux expérimentaux (badigeonnage de la peau de souris avec HAPs → tumeurs cutanées, administration AFB1 → cancers hépatiques)
∙ Enquêtes épidémiologiques (Consommation tabagique → cancer du poumon, Rôle de l’alimentation → cancer du côlon)
55
Rôle du CIRC ?
=> centre international de recherche sur le cancer
Classification des composés à risque en différentes catégories
56
Caractéristiques des produits chimiques cancérogènes dans la catégorie 1 ?
* cancérogènes avérés (et les seuls) pour l’Ho car des études épidémiologiques et des études animales le prouvent
* aflatoxine, benzène
57
Caractéristiques des composés chimiques cancérogènes de catégorie IIA ?
* composés dont le risque cancérogène n’est pas justifié par des études épidémiologiques seulement par des études expérimentales chez l’animal
* cisplatine, acrylamide, perchloroéthylène
58
Caractéristiques des composés chimiques cancérogènes de catégorie IIB ?
* composés pour lesquels les arguments expérimentaux sont - forts que dans la catégorie IIA → donnent des tumeurs uniquement chez certaines souches d’animaux
* chlordécone, PhiP, MeIQx (amines aromatiques hétérocycliques)
59
Caractéristiques des composés chimiquement cancérogènes de catégorie III ?
* celle des composés qui n’ont pas fait l’objet d’études, dont on ne sait rien
* pyridine, paracétamol à forte dose
60
Caractéristiques des composés chimiquement cancérogènes de catégorie IV ?
on préfère dire que le caprolactame n’est pas «non cancérogène» mais plutôt «probablement pas cancérogène»
61
Quelles sont les différentes étiologie des cancérogénèses ?
● Professionnelles (amiante)
● Alimentaires (aflatoxines, benzoapyrènes)
● Médicamenteuses (anti-cancéreux, D.E.S)
● Liées à la pollution (diesel, HAP ou BaP)
→ On s’intéresse à la catégorie I
62
Caractéristiques du cancer ?
processus pathologique évolutif
63
Quelles sont les grandes étapes du cancer ?
l'initiation, la promotion et la progression.
64
Définition de l'initiation du cancer ?
processus irréversible et rapide au cours duquel une lésion définitive de l'ADN est produite et sera transmise aux cellules filles
65
Quels sont les acteurs de l'initiation du cancer ?
réalisée par les agents initiateurs plutôt
génotoxiques qui vont former des adduits au niveau de l'ADN
66
Définition des adduits ?
* addition covalente sur les nucléotides/bases de l’ADN
* modifications transitoires, NON transmissibles entre les générations
67
Pourquoi l'adduit covalent ne produit pas une cellule initiée par lui-même ?
Car il va y avoir une réponse cellulaire aux
lésions par blocage du cycle cellulaire :
● Mécanisme de réparation de l'ADN lésé par des enzymes
● Mécanisme de mort cellulaire par apoptose quand il y a trop de dommages
68
Quel est l'évènement déclencheur de l'initiation d'un cancer ?
division cellulaire est nécessaire pour qu'il y ait initiation, il faut donc un défaut de blocage du cycle cellulaire
69
Rôle de la protéines p53 ?
=> Famille des suppresseurs de tumeurs
Décide d’augmenter la réparation ou d’induire l’apoptose et d’arrêter le cycle cellulaire
=> mutée dans environ 50% des cancers
70
Définition d'une mutation ?
* Modification définitive de la quantité du matériel génétique ou de sa structure
primaire
* Evénement transmissible entre les générations de cellules
71
Caractéristiques des agents initiateurs de cancer ?
non mutagènes directement mais après métabolisme par les cytochromes P450
→ structures électrophiles
72
Quels sont les gènes sensibles au mutation ?
- Activation des proto-oncogènes => gènes qui favorisent la prolifération, inactivé de base ⇒ mais quand mutés peuvent être exprimé et provoquer une prolifération importante
- Inactivation des gènes suppresseurs de tumeurs (p53…)
73
Qu'est-ce que la promotion tumorale ?
* prolifération et l’expansion sélective des cellules initiées
* seules les cellules mutées vont se multiplier
74
Caractéristiques de la promotion tumorale ?
* processus réversible dont les mécanismes sont mal élucidés
* agents promoteurs non génotoxiques → mettent en jeu des mécanismes “épigénétiques”
75
Action des agents promoteurs tumoraux ?
* action le plus souvent sans métabolisation
* stimuler sélectivement la prolifération et / ou empêcher le déclenchement de l’apoptose
* conduit à l'apparition de nodules hyperplasiques
76
Qu'est-ce que la phase de progression d'un cancer ?
Apparition de nodules hyperplasiques non réversibles aboutissant à des tumeurs malignes
77
Caractéristiques des agents promoteurs de cancer ?
sont non-mutagènes et clastogènes
78
Déroulé de la progression cancéreuse ?
Spontané et résulte de mitoses anormales ce qui va amener à :
● Une instabilité génétique
● L'acquisition du phénotype malin
cellules tumorales vont se détacher, envahissent les tissus et métastasent => se disséminer dans les organes voisins
79
Définition de la génotoxicité ?
science des interactions d’agents physiques et chimiques avec le matériel génétique et leurs conséquences à court et long terme
80
Définition de la mutagénèse ?
modification définitive des caractères héréditaires par changement dans le nombre et/ ou la qualité des gènes
81
Quelle est la différence entre la mutagénèse et la génotoxicité ?
La mutagenèse est une conséquence de la génotoxicité
82
Objectif des études de mutagénèses ?
=> obligatoires
● Détecter les substances potentiellement mutagènes
● Détecter les substances potentiellement cancérogènes
83
Part des mutagènes cancérigènes ?
90% des mutagènes sont cancérogènes
84
Quels sont les agents génotoxiques ?
● Les gènes : mutations géniques
● Les Xsomes : mutations Xsomiques = potentiel clastogène
● Les aberrations du nb de chromosomes : mutations génomiques
85
Quelles sont les recommandation officielles sur les test de mutagénèse ?
● 200 tests proposés mais aucun test ne détecte tous les agents génotoxiques
● Donc batterie standard de 3 tests de mutagenèse pour le dossier AMM
86
Quels sont les tests utilisés pour les études de mutagénèse ?
● test in vitro de mutations géniques réverses sur les bactéries = test d’AMES
● test in vitro sur cellules eucaryotes
● test in vivo de mutations chromosomiques sur cellules hématopoïétiques chez le rongeur
87
Principe du test d'AMES ?
=> Salmonella typhimurium : souche mutée : ne synthétise pas l’histidine → boîte de pétri sans histidine elle ne pousse pas
* ajoute le mutagène pour le cancer → mutation du locus histidine et la souche va devenir histidine (+) → elle va pouvoir grandir sur un milieu sans histidine
88
Principe du test in vitro sur des cellules eucaryotes de lymphome de souris pour détecter les mutations ponctuelles ?
* cellules dans une boîte de pétri qui expriment le locus Thymidine kinase (TK)
* ajoute de la trifluorothymidine (TFT) → métabolisé en métabolite toxique → cellules vont mourir
* ajoute un mutagène à nos cellules, il va bloquer le locus → cellules deviennent TK (-) donc on n’aura pas de dérivés toxiques de la TFT
89
Principe du test in vitro sur des cellules eucaryotes de mammifères pour détecter les aberrations chromosomiques ?
* On fait une analyse de métaphase
* récupérer des cellules de lymphocytes humains qu’on va mettre en culture
* bloquer en métaphase avec la colchicine
* établir un caryotype pour mettre en évidence des anomalies
90
Principe du test in vivo de mutations chromosomiques sur des cellules hématopoïétiques chez le rongeur ?
=> test du micronoyau
* traite nos rongeurs avec le produit supposé génotoxique pendant une longue durée de vie
* récupère les cellules de moelle puis, on va les mettre en culture
* Coloration nécessaire pour le frottis avec ces cellules pour regarder les divisions
* petit noyau qui se colore = chromosome qui a été cassé
91
Quelles sont les situation qui oblige des test d'études du pouvoir cancérigène ?
- Chronicité avec nodules
- Analogie chimique proche d’un cancérogène connue
- Mutagénèse positive
92
Objectif des études du pouvoir cangérogène ?
identifier le potentiel cancérogène d’une substance chez l’animal pour estimer le risque chez l’Homme
93
Inconvénient des études du pourvoir cancérogène
longues, coûteuses, d’interprétation et de prise de décision difficile
= partie la = difficile du dossier toxicologique à faire
94
Quelles sont les recommandation officielles des études du pouvoir cancérogène ?
batterie standard de 2 tests. Les tests :
- Une étude à long terme chez le rongeur
- Une étude in vivo à court-moyen terme chez le rongeur ou une étude à long terme chez une autre espèce de rongeur
95
Caractéristiques d'une étude à long terme chez le rongeur pour les études du pouvoir cancérogène ?
* administre le produit à l’animal par la voie prévue chez l’Ho
* W sur des rongeurs des 2 sexes, à partir du sevrage et pendant toute la durée de vie
* 3 niv de doses : faible, intermédiaire et forte
* Soit les animaux vont mourir de pathologies au cours de l’essai, soit ils sont encore vivants à la fin de l’essai
* sacrifie pour rechercher des hyperplasies, des tumeurs bénignes et malignes ainsi que des métastases
96
Caractéristiques d'une étude *in vivo* à court-moyen terme chez le rongeur pour les études du pouvoir cancérogène ?
● modèles d’initiation/promotion de cancers
● souris transgéniques
=> On peut utiliser des modèles de souris transgéniques. Si souris déficientes en P53, elles vont développer + vite un cancer après administration d’un pdt
97
Définition de la tératogénèse ?
Ensemble de phénomènes conduisant à l’apparition de malformations congénitales
98
Quelles sont les différentes étapes du développement de l'embryon ?
● La fertilisation
● L’implantation
●L’organogenèse
● L’histogenèse / Maturation fonctionnelle
● La naissance
99
Caractéristiques de l'organogénèse ?
* Étape majeure, la + sensible / fragile, étape de mise en place des organes
* Correspond aux 3 premiers mois de la grossesse
* Conseillé aux femmes enceintes de ne pas être exposées à des produits comme les xénobiotiques pendant les 3 premiers mois
100
Scandale du Thalidomide ?
* médicament commercialisé en Allemagne et Belgique
* femmes enceintes angoissées : hypnotiques à action tranquillisante
* femmes enceintes exposées ont donné naissance à des bébés phocomèles
101
Nature des principaux agents tératogènes ?
● Physique : radiations ionisantes (Nagasaki, Hiroshima)
● Microbiologique : certains virus comme celui de la rubéole
● Chimique :
- Polluants (mercure)
- Médicaments
102
Quels sont les stades du développement qui doivent couvert lors des études de reprotoxicicté ?
Tous les stades du développement (conception jusqu’à maturité sexuelle)
103
Quels sont les objectifs des études de reprotoxicité ?
Mise en évidence d’effets toxiques
104
Comment est divisée la vie reproductive durant les études de reprotoxicité ?
6 étapes :
- A : avant la conception = gamétogenèse
- B, C, D : gestation
● B : pré-implantation
● C : organogenèse
● D : foetogenèse
- E : lactation
- F : croissance
105
Quels sont les segments étudiés durant les études de reprotoxicité ?
* Segment I : Fertilité et du développement embryonnaire précoce : stades A et B
* Segment II : Développement embryo-fœtal : évaluation du stade C (= organogenèse)
* Segment III : Développement pré et post-natal : stades D, E et F
106
Comment se fait l'étude de la fertilité et du développement embryonnaire précoce ?
* 2 espèces de mammifères dont un non rongeur (lapin ++)
* rats mâles : exposés 10 sem avant un accouplement
* rats femelles : traitées 2 sem avant un accouplement
* accoupler pendant 15j mais on continue à les traiter
* Garde les femelles jusqu’à la moitié de la gestation → on regarde s’il y a eu conception. On évalue ainsi la maturation des gamètes, le comportement lors de l’accouplement, la fertilité, l’implantation embryonnaire...
107
Comment se fait l'étude du développement embryo-fœtal ?
* 2 espèces de mammifères dont un non rongeur (obligatoirement le lapin)
* traite pendant toute la durée de gestation : femelles traitées pendant
toute la grossesse
* sacrifie les femelles + évalue passage de la barrière placentaire, maintien ou perte du fœtus, l’apparition d’anomalies fœtales, les atteintes de la descendance…
107
Comment se fait l'étude du développement pré et post-natal ?
* 2 espèces mammifères dont un non rongeur (lapin)
* traite en fin de gestation et on continue pendant la lactation
* évalue la croissance du fœtus, la lactation et des troubles éventuels de développement de la
descendance
* On garde les générations F2 et F3 pour leur faire des tests de comportement et étudier s’ils arrivent à se reproduire car la reprotoxicité peut se transmettre
