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Accueil > Unités > UMR-S 1147 "Médecine Personnalisée, Pharmacogénomique, Optimisation Thérapeutique" > Anticoagulants et immunosuppresseurs

Anticoagulants et immunosuppresseurs

Anticoagulants et immunosuppresseurs

par Iadh MAMI - publié le , mis à jour le

Pharmacogénomique des anticoagulants oraux (anti-vitamines K (AVK), anticoagulants directs) et des thiopurines

MA Loriot (PU-PH), Ph. Beaune (PU-PH), C. Marchetti (AI), A. Fernandez-Ramos (Doctorante), AI ou IE sur contrat

La caractérisation des facteurs génétiques et non génétiques responsables de la variabilité de la réponse au traitement vise à limiter les accidents iatrogènes et à proposer aux patients une prescription individualisée plus adaptée et plus sûre. Ainsi pour les Anti-Vitamine K (AVK), la pharmacogénétique peut permettre, notamment dans les populations fragiles et difficiles à stabiliser efficacement (les patients très âgés, les enfants ou encore les patients nécessitant des doses anormalement élevées), un choix individuel de dose avant la mise en place du traitement ; ce choix reposera sur les données démographiques, cliniques, thérapeutiques et génétiques. Cette démarche vise donc à diminuer le délai d’atteinte de l’équilibre et à optimiser la thérapeutique en diminuant les risques hémorragique et thrombotique.
Quatre projets de recherche sur la pharmacogénétique des anticoagulants oraux (thématique développée depuis une dizaine d’années) se poursuivront selon les axes suivants qui couvrent les AVK dans différentes populations et les nouveaux anticoagulants antithrombine :
• Résistance aux AVK
Les AVK sont largement utilisés dans la prise en charge de la pathologie thrombo-embolique veineuse et artérielle. Des résistances, définies par des doses d’AVK atteignant au moins deux fois la dose moyenne à l’équilibre chez des patients d’âge comparable peuvent être observées (Watzka et al. J Thromb Haemost, 2010). Pour un adulte d’âge moyen, ceci correspond à une posologie supérieure à 40 mg (2 cp) de fluindione, 7 mg d’acénocoumarol (1cp 1/2), 15 mg de warfarine (3 cp de 5 mg). Parfois, malgré des escalades très importantes des doses, l’équilibre ne peut être atteint. L’incidence des résistances d’origine génétique est mal connue. A ce jour, une vingtaine de mutations faux-sens ont été décrites dans le gène VKORC1 codant pour sous unité C1 de la protéine vitamine K oxydo-réductase, cible pharmacologique des AVK. Des mutations similaires ont été retrouvées chez des rongeurs résistants aux raticides à base d’AVK.
Etant donné la rareté des résistances, l’objectif de notre projet est de recruter un nombre suffisant de patients ayant une résistance génétique potentielle aux AVK dans une étude prospective multicentrique, grâce à l’appui d’un réseau européen francophone de biologistes et de prescripteurs (Groupe d’Etude de l’Hémostase et de la Thrombose, GEHT). Afin d’étudier les bases moléculaires de cette résistance, différentes approches sont prévues : (i) recherche de mutations sur le gène VKORC1 par séquençage des régions exoniques et des régions 5’ et 3’ non codantes (environ 2 kb en amont et en aval du gène) ; (ii) étude des conséquences fonctionnelles de ces mutations à partir de systèmes d’expression in vitro des protéines VKORC1 recombinantes. Ce type d’approche permettra de mesurer les constantes cinétiques des enzymes VKORC1 recombinantes mutées pour les différents AVK comparativement à l’enzyme recombinante sauvage (collaboration Pr E. Benoit, Dr V. Lattard, Ecole vétérinaire de Lyon) ; (iii) analyse de nouveaux gènes candidats par séquençage. Une résistance acquise devra avoir été exclue à l’aide d’un questionnaire détaillé. Un éventuel défaut d’observance ou une anomalie métabolique peut être formellement exclu par un dosage sérique de l’AVK en routine. Nous inclurons environ 150 patients sur 2 ans.
Outre une meilleure caractérisation des relations structure-fonction de VKORC1, l’identification des mutations chez les patients aura pour intérêt de guider le clinicien dans l’escalade des doses d’AVK, évitant l’échec thérapeutique par arrêt prématuré du traitement et permettant de mieux évaluer le risque thérapeutique.
• Nouveaux anticoagulants oraux
Le dabigatran étexilate et le rivaroxaban (ciblant directement des facteurs de la coagulation) ont une Autorisation de Mise sur le Marché (AMM) en prévention de la maladie thromboembolique veineuse en chirurgie orthopédique, récemment élargie, pour certains, à la prévention des accidents emboliques dans la fibrillation auriculaire et au traitement de la maladie thromboembolique veineuse. Un nombre considérable de patients seront donc susceptibles d’être traités par ces molécules. Cependant, des variations interindividuelles des paramètres pharmacocinétiques (PK) et pharmacodynamiques (PD) ont été rapportées chez les volontaires sains et les patients traités par ces molécules, pouvant refléter une influence de facteurs génétiques (e.g. www.emea.europa.eu/humandocs/PDFs/EPAR/pradaxa/). Deux polymorphismes fonctionnels en fort déséquilibre de liaison du gène ABCB1 codant la P-glycoprotéine (haplotypes 2677-3435) pourraient notamment modifier les concentrations sanguines de ces deux médicaments et influencer leur efficacité et/ou leur sécurité. L’objectif principal sera d’évaluer les effets des haplotypes d’ABCB1 sur la PK de ces molécules. Les objectifs secondaires seront : (i) d’étudier l’influence du génotype ABCB1 sur la PD des 2 molécules, (ii) de comparer l’influence du génotype ABCB1 à celle d’un inhibiteur de la P-glycoprotéine, la clarithromycine, sur les effets PK/PD des 2 molécules et enfin, (iii) d’explorer d’autres marqueurs génétiques de variabilité de la réponse au traitement par en combinant des approches gènes candidats et sans a priori.
Cet essai multicentrique randomisé croisé, ouvert chez 60 volontaires sains comporte 4 combinaisons de traitements réparties en 3 périodes : administration d’une dose unique de rivaroxaban 40 mg seul, de dabigatran étexilate 300 mg seul, puis combinaison de clarithromycine (500 mg en prétraitement pendant 5 jours) et de dabigatran étexilate 300 mg ou rivaroxaban 40 mg. Le recrutement sera effectué dans trois CIC (CIE3, CHU Saint-Etienne, Prs Mismetti, Decousus ; HEGP, Dr. Blanchard, Pr Azizi ; Pitié Salpêtrière Paris-Est, Dr Charbit, Pr Funck-Brentano).
L’identification et la prise en compte de facteurs génétiques dans la réponse à ces médicaments permettraient d’anticiper une variabilité interindividuelle qui pourrait être associée à une iatrogénie dangereuse et coûteuse. Cette étude « DRIVING », est promue et financée par l’AP-HP (100 K€ CRC).

Immunosuppresseurs

Inhibiteurs de calcineurine et cellules tubulaires rénales

N. Pallet (MCU-PH), I. Mami (Doctorant), AI ou IE sur contrat

Compréhension des mécanismes de réponses aux stress médicamenteux et toxiques
Les immunosuppresseurs inhibiteurs de calcineurine (e.g. ciclosporine), sont largement utilisés et néphrotoxiques. La compréhension des mécanismes de cette toxicité est importante pour la prédire et la prévenir. Nos travaux antérieurs ont montré que la ciclosporine induisait un stress du Réticulum Endoplasmique (RE), une réponse UPR et de l’autophagie. Nos projets seront axés sur l’étude des conséquences tissulaires des réponses adaptatives aux stress (médicamenteux, ischémiques, nutritionnels…). Il s’agit de projets de biologie cellulaire et moléculaire fondamentaux basés sur des modèles rénaux non-tumoraux (cellules tubulaires rénales en culture primaire) qui pourront s’appliquer à des problématiques oncologiques. En effet, l’importance de la réponse aux stress est essentielle dans l’adaptation de la tumeur au sein d’un environnement compromettant sa croissance.

  • Réponses aux stress induits dans les cellules tubulaires rénales

L’activation de la réponse UPR est associée à la régulation de réponses inflammatoires, et est impliquée dans le remodelage tissulaire dans de nombreux modèles expérimentaux. La nature et le mode de sécrétion des protéines synthétisées au cours de la réponse UPR est peu connue. L’objectif de ce projet est de caractériser par une analyse sans a priori l’ensemble des médiateurs biologiques d’intérêt sécrétés par des cellules épithéliales soumises à un stress du RE et pouvant agir de manière paracrine sur les cellules environnantes de l’épithélium. Nous allons également caractériser le mode de sécrétion préférentiel de ces médiateurs.
D’ores et déjà, nous avons identifié récemment que l‘angiogénine était sécrétée par les cellules épithéliales rénales en réponse à un stress ischémique impliquant la réponse UPR (Bouvier et al. J Biol Chem, 2012 ). L’angiogénine a une activité RNAse qui clive les ARN de transfert au cours de stress cellulaires pour produire des petits ARN non codants appelés tiRNA, qui peuvent inhiber l’initiation de la traduction globale des protéines. Ce projet a comme objectif de caractériser les mécanismes de régulation de l’angiogénine par la réponse UPR induite par des inducteurs classiques du stress du RE, tunicamycine et thapsigargine.
L’autophagie est un mécanisme de régulation du stress du RE. Pour faire suite au travail portant sur la régulation de l’autophagie par l’IFNγ10 (Fougeray et al. J Immunol 2012), nous testerons l’hypothèse selon laquelle la L-kynurénine, métabolite du tryptophane, régule l’autophagie. Nous déterminerons les conséquences immunologiques de cette régulation, notamment sur la présentation antigénique et la sécrétion cytokinique épithéliale. L’existence d’un métabolite inhibiteur de l’autophagie n’a jamais été décrite, et constitue un élément nouveau dans le modèle liant un stress tissulaire et l’activation de l’immunité innée.

  • Caractérisation de biomarqueurs urinaires de souffrance tissulaire rénale aigüe

La néphrotoxicité des immunosuppresseurs génère une nécrose tubulaire aigüe, qui peut à son tour activer une réponse inflammatoire et fibrogénique. La caractérisation de marqueurs urinaires de souffrance tissulaire rénale fait l’objet de nombreuses recherches car elle pourrait permettre de faciliter un diagnostic non invasif. Les marqueurs urinaires décrits sont essentiellement de nature protéique et ribonucléotidique. L’ADN mitochondrial est libéré lors d’une nécrose cellulaire, en particulier lorsque l’autophagie est insuffisante pour prévenir sa dégradation, et constitue un signal de danger pouvant engendrer une réponse inflammatoire. L’objectif de ce projet est d’effectuer la quantification d’ADN mitochondrial dans les urines de patients souffrant d’une nécrose tubulaire aigüe ou de patients indemnes de néphropathie, et d’évaluer si un seuil de copies d’ADN mitochondrial peut être discriminant. Dans un deuxième temps, la spécificité de l’ADN mitochondrial urinaire en lien avec une pathologie donnée sera évaluée.

Pharmacogénétique des Thiopurines

MA Loriot (PU-PH), C. Marchetti (AI), P. Beaune (PU-PH), A. Fernandez Ramos (doctorante)
Les thiopurines sont des médicaments immunosuppresseurs et cytotoxiques largement prescrits (maladies inflammatoires chroniques de l’intestin, lupus, transplantation d’organe, leucémie aigüe lymphoblastique…) : ces médicaments sont efficaces et peu coûteux. Cependant des cas de toxicité et d’inefficacité sont observés (Chouchana et al. Alim Pharmacol Ther, 2011 revue). La connaissance du métabolisme et du transport des thiopurines est essentielle pour la prévention de leur toxicité et l’optimisation de leur balance bénéfice/risque. Grâce à la double approche exposée dans ce projet de recherche, nous espérons d’une part établir un modèle de prédiction de la dose optimale à partir de données clinico-biologiques rétrospectives et, d’autre part, identifier puis valider de nouveaux biomarqueurs utilisables en clinique pour une thérapeutique personnalisée.
Notre projet de recherche comprend deux axes :

  • Recherche clinique de nouveaux biomarqueurs de la réponse aux thiopurines Une base de données sera constituée, portant sur plus de 5000 patients ayant bénéficié d’une détermination du statut TPMT et/ou d’un suivi thérapeutique pharmacologique (UF Pharmacogénétique, HEGP) dans le cadre d’un traitement par thiopurines au cours des 10 dernières années. L’intégration de différents paramètres clinico-biologiques d’intérêt (démographiques, cliniques, thérapeutiques, biologiques et pharmacogénétiques) nous permettra d’effectuer une étude rétrospective dont l’objectif est d’établir une modélisation statistique et de définir un algorithme de prescription initiale des thiopurines en fonction du statut TPMT du patient. Cette base de données est en cours d’élaboration en collaboration avec l’URC de l’HEGP / CIC-EC4 Inserm (Pr G. Chatellier) et avec l’URC de la Pitié-Salpêtrière (Dr JL. Golmard). Dans un premier temps nous ciblerons une population pédiatrique (Coll. Pr F. Ruemmele, Hépato-gastroentérologie, Hôpital Necker) pour constituer une base de données sur environ 700 patients suivis pendant au moins 2 ans. Le projet actuellement soumis au Comité de Protection des Personnes de l’HEGP sera financé par le programme BioIntelligence (financement pour le recueil des données).
  • Recherche expérimentale : approches ciblées et analyse sans a priori en vue d’identifier des profils métaboliques de la réponse aux thiopurines : Etude du rôle de la reprogrammation métabolique lymphocytaire au cours d’un traitement par thiopurines. Ce projet permettra de caractériser les effets métaboliques des thiopurines et de proposer de nouveaux mécanismes d’action en lien avec la sensibilité à ces molécules. Le projet a pour but de mieux comprendre la variabilité interindividuelle de la réponse aux thiopurines et les mécanismes de cytotoxicité associés..

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