Prédiction des constantes cinétiques de complexes protéine-ligand

Origine du médicament

Les plantes à l’origine des médicaments

La notion de soins aux personnes malades a depuis toujours existé, comme en témoigne la découverte de tablettes d’argile d’écriture cunéiforme sumérienne datant de 2500 à 1000 années avant J.-­‐C. Celles-­‐ci nous apprennent que la pharmacopée de l’époque était composée principalement de végétaux mais aussi de minéraux ou d’organes d’animaux préparés suivant un protocole précis en vue de leur administration : c’est le début de ce que l’on appelle aujourd’hui la galénique. L’origine des médicaments puise finalement sa source dans l’utilisation totalement empirique, basée sur l’expérience, de produits trouvés dans la nature pour soulager des maux, guérir une maladie ou soigner une blessure (Landry, 2018).

L’avènement de la chimie et l’extraction des principes actifs des plantes

Au XVIIIème siècle, grâce au développement des sciences physiques et chimiques, on découvre, par la purification, la distillation, et l’extraction chimique, qu’un même végétal peut renfermer à la fois des substances toxiques, des substances thérapeutiques et des substances dont les effets sont opposés. Différentes dilutions des substances extraites montrent qu’une même substance peut se révéler sévèrement toxique ou parfaitement bénéfique selon la dose administrée et font prendre conscience de la notion de fenêtre thérapeutique. Vers la fin du XVIIIème siècle, les premières écoles de santé sont fondées et le XIXème siècle marque un tournant dans l’histoire du médicament grâce à l’industrialisation et l’isolement des principes actifs. Parmi les évènements marquants du XIXème siècle, nous pouvons citer l’isolement de la morphine (en 1803) et celui de l’acide acétylsalicylique (1829) principe actif de l’aspirine (Chast, 2002; Landry, 2018) .

Les débuts de l’industrie pharmaceutique

Progrès à l’origine de l’émergence de l’industrie pharmaceutique 

La chimie d’extraction en concomitance avec la chimie organique, qui se met en place à la fin du XIXème siècle, donneront naissance à une pharmacopée nouvelle, différente de celle des herboristes, prémisse de la naissance de l’industrie pharmaceutique. Cette évolution ainsi que l’émergence du concept «clé-­‐serrure » formulé par Hermann Emil Fischer en 1894, décrivant l’interaction d’un substrat avec une enzyme, et du concept de «récepteur » établit par Paul Ehrlich en 1906, évoquant pour la première fois la notion de « protéine dont l’activité peut être modulée par l’interaction avec une petite molécule », seront à la base de la construction des premiers groupes de l’industrie pharmaceutique des années 1900 à 1980 (Prüll et al., 2009).

Le XXème siècle : entre génie et déclin

Succès pharmaceutiques remarquables

De fait, le XXème siècle est le siècle de l’industrie pharmaceutique. L’intensification de la recherche fondamentale, de la technologie scientifique et de la recherche clinique aboutissent à la mise sur le marché de nouvelles classes thérapeutiques. Durant la première moitié du XXème siècle, de nombreux vaccins sont développés, dont les vaccins contre la tuberculose (le BCG, 1921) et la diphtérie (1923) (Plotkin, 2014). D’autres faits marquants du début du XXème siècle sont l’isolation et la purification de l’insuline à partir de cellules pancréatiques animales en 1922, ainsi que l’isolation de différents alcaloïdes de l’ergot de seigle, parasite du seigle, à partir desquels de nombreux médicaments seront développés et sont d’ailleurs toujours utilisés aujourd’hui. La découverte des sulfamides (1932) et de leurs propriétés antibactériennes ainsi que de la pénicilline par Flemming (1941) ont été un succès majeur dans le contrôle des maladies infectieuses (Landry, 2018). A partir des années 50, plusieurs anticancéreux sont découverts tels que l’adriamycine dans les années 60. La conception des premiers neuroleptiques dans les années 1960 et 1970 sera suivie par la mise sur le marché de médicaments contrôlant la tension artérielle et le taux de cholestérol et enfin des thérapies contre le sida, représentant un fléau mortel lorsqu’il est apparu dans les années 1980 (Chast, 2002).

Émergence des biotechnologies et percées en génétique et biologie moléculaire 

Vers 1960, l’arrivée des biotechnologies contemporaines et les avancées majeures en génétique et biologie moléculaire vont largement contribuer à diversifier l’arsenal thérapeutique (thérapie cellulaire, certains vaccins, anticorps monoclonaux, etc.) (Meunier, 2016).

Les anticorps monoclonaux
Vers les années 1980-­‐1985, la production industrielle d’anticorps monoclonaux et de protéines recombinantes est devenue possible et ceux-­‐ci vont faire partie d’une nouvelle catégorie d’outils thérapeutiques : les « biopharmaceutiques ». Malgré leur coût important, les anticorps monoclonaux vont rapidement se trouver au cœur de la thérapie cancéreuse ciblée. Cette médecine personnalisée a été rendue possible par le développement des sciences dites « -­‐omiques » : génomique, protéomique, métabolomique, etc (Drews, 2000). Toutes ces percées en biologie et génétique moléculaire ont grandement favorisé le développement des biopharmaceutiques.

Thérapie génique
Au delà des anticorps, la thérapie génique et la thérapie cellulaire sont d’autres domaines nouveaux des biopharmaceutiques. L’avènement de la thérapie génique permet d’entrevoir la possibilité de mettre en place des traitements pour des maladies génétiques rares. Approuvé par la FDA en 2012, @Kalydeco permet de traiter une forme rare de fibrose pulmonaire due à une mutation ponctuelle dans une protéine régulatrice membranaire (Wood et al., 2013). Le coût du traitement annuel est de 294 000 dollars par an (Meunier, 2016).

Thérapie cellulaire
En ce qui concerne la thérapie cellulaire, Gurdon et Yamanak, prix Nobel de médecine 2012, ont mis au point une technique permettant d’obtenir des cellules souches pluripotentes, c’est à dire des cellules immatures capables de redonner n’importe quelle sorte de cellules de l’organisme, à partir de cellules adultes normales déjà différenciées (Abbott, 2012). Ces cellules sont déjà largement utilisées pour modéliser de nombreuses pathologies et tester l’efficacité de molécules potentiellement thérapeutiques, lors de tests phénotypiques. Elles ouvrent également la voie à la médecine régénérative où on pourrait imaginer remplacer les cellules malades d’un patient par des cellules saines (Abbott, 2012).

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Table des matières

Introduction
Matériel et méthode
Schéma de l’étude
Critères d’inclusions
Données recueillies
Analyse statistique
Résultats
Discussion
Conclusion
Biblioographie
Tableaux
Annexes

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