Soutenance mémoire
La polykystose rénale est une pathologie génétique relativement fréquente : elle atteint une personne sur 6500. Cette maladie évolutive se traduit par l’apparition et la croissance de kystes dans les reins dans un premier temps puis parfois dans le foie. La dégradation de la fonction rénale qui s’ensuit nécessite souvent la mise sous dialyse et éventuellement une greffe de reins pour les patients. A ce jour, il n’existe aucune thérapeutique efficace. Un produit, le Tolvaptan (ou Jinark®), est entré récemment sur le marché mais il présente d’importants effets secondaires. De nombreux essais cliniques sont encore conduits sur cette pathologie mais sans réels succès.
Deux inhibiteurs de kinases, la (R)-Roscovitine et le (S)-CR8, ont démontré une nette activité aussi bien dans des tests cellulaires que dans des modèles animaux de polykystose rénale. Ces deux molécules diminuent largement le développement des kystes rénaux ce qui permet d’en stabiliser le fonctionnement. L’activité sur une cible biologique isolée, dans un modèle cellulaire ou animal ne sont pas des éléments suffisants pour obtenir une activité chez l’Homme et ainsi que la molécule puisse constituer un candidat médicament. Les paramètres pharmacocinétiques tels que la biodisponibilité, le temps de demi-vie, la stabilité vis-à-vis des enzymes du métabolisme et l’exposition de l’organe cible sont des éléments essentiels qui conditionnent l’efficacité d’une molécule active.
Le rein
Les reins sont les organes touchés en premier et principalement par la PKRAD. En voici quelques notions.
Anatomie
Les reins sont des organes situés de part de d’autre de la colonne vertébrale, dans la région lombaire. Un rein humain mesure en moyenne 12 cm de longueur, 6 cm de largeur et 3 cm d’épaisseur. Chaque rein pèse en moyenne entre 120 à 150 grammes. Son volume est en moyenne de 200 mL pour un homme et 150 mL pour une femme .
Physiologie
Le rôle majeur des reins est de filtrer le sang, de réabsorber les substances utiles et d’éliminer les déchets dans les urines : le sang provenant de l’artère rénale est filtré, déchargé de ses déchets dans le rein puis repart via la veine rénale . Les déchets ainsi récupérés sont éliminés dans l’urine, qui emprunte l’uretère pour être stockée dans la vessie .
Environ 180 litres de sang sont filtrés par jour, et 99 % de ce volume est réabsorbé pour émettre finalement environ 1,5 à 2 litres d’urine quotidiennement. Au niveau interne, le rein présente deux parties : la zone corticale ainsi que la zone médullaire. Les pyramides de Malpighi présentes entre ces deux parties contiennent les néphrons. Ces pyramides rejoignent en leurs bases les calices (=réceptacle pour le recueil de l’urine émise) qui une fois fusionnés forment le bassinet puis l’uretère .
La zone corticale contient des pelotons de vaisseaux appelés glomérules pour permettre la filtration du sang tandis que la zone médullaire contient de petits tubes appelés néphrons (dans les pyramides de Malpighi) qui permettent la formation d’urine à partir du sang arrivant de l’artère rénale .
La polykystose rénale autosomique dominante
Origine génétique
Comme dit précédemment, la PKRAD est la plus fréquente des maladies génétiques à l’âge adulte : elle touche environ 1 personne sur 800 . Cette maladie génétique peut toucher deux gènes :
– Le gène PKD1 (85% des cas) situé sur le chromosome 16 et codant pour la Polycystine-1
– Le gène PKD2 (15% des cas) situé sur le chromosome 4 et codant pour la Polycystine-2 .
Les fonctions de ces deux protéines sont encore floues :
– La Polycystine-1 s’apparente à un mécano-récepteur.
– La Polycystine-2 présente une homologie avec un canal calcique.
Ces deux protéines sont présentes au niveau du cil primaire des cellules tubulaires rénales .
Expression clinique
C’est au niveau du rein et particulièrement du néphron que dans le cadre de la PKRAD on retrouve un développement kystique. Chaque kyste est une cavité liquidienne bordée d’un épithélium dérivé des cellules tubulaires rénales. La croissance des kystes est liée à la prolifération de ces cellules ainsi qu’à leurs secrétions .
Initialement de petites tailles et peu nombreux, ces derniers grossissent et se multiplient au fur et à mesure des années empêchant le bon fonctionnement des reins entre autres. Cette multiplication des kystes entraine aussi une fibrose qui participe à la mal-fonction rénale .
La PKRAD est une maladie systémique et à ce titre, les manifestations cliniques sont multiples.
Manifestations kystiques
– Kystes rénaux : ils ont une évolution lente, progressive et bilatérale. La sévérité des symptômes rénaux est fonction du volume kystique. Ils peuvent engendrer des douleurs (liées à la distension de la capsule rénale, à une hémorragie intra kystique, à une migration lithiasique ou à une infection kystique) et/ou des hématuries macroscopiques (=visibles à l’œil nu).
L’installation des kystes détruit le parenchyme rénal sain ce qui entraine une insuffisance rénale, complication la plus sévère de la PKRAD . Le débit de filtration glomérulaire diminue d’approximativement 5 mL/min/an. ( Rappel : DFG normal = 120 mL/min ).
– Kystes hépatiques : ces kystes apparaissent chez 70 % des malades et leur apparition est secondaire aux kystes rénaux. Ces kystes hépatiques sont en général asymptomatiques, la principale complication étant l’infection. Leur présence provoque une hépatomégalie qui peut compresser les organes aux alentours mais il n’y a pas d’insuffisance hépatique.
– Autres localisations kystiques : tous les organes solides intra-abdominaux peuvent présenter des kystes qui restent la plupart du temps asymptomatiques. Environ 30 % des patients présentent des kystes pancréatiques et 10 % des kystes arachnoïdiens.
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Table des matières
1. Introduction
A. Le rein
1) Anatomie
2) Physiologie
B. La polykystose rénale
1) La polykystose rénale autosomique dominante
2) Prise en charge
3) Avancées et pistes thérapeutiques
C. Les protéines kinases
1) Généralités
2) Les kinases dépendantes des cyclines
3) Les inhibiteurs de protéines kinases
4) Les inhibiteurs de CDKs
D. Prodrug (pro-médicament)
1) Définition
2) Objectifs des prodrugs
3) Prodrugs type phosphoramidates
2. Résultats personnels
A. Synthèses des principes actifs
1) Etape 1 : la benzylation en position 6
2) Etape 2 : l’alkylation de la position 9
3) Etape 3 : l’amination en position 2
B. Synthèses des phosphoramidates
C. Synthèse des prodrogues
3. Discussion
A. Synthèse de la (R)-Roscovitine
B. Les prodrugs phosphoramidates et diastéréoisomérie
4. Evaluation biologique des prodrugs
A. L’évaluation biologique primaire (test kinase et test cellulaire)
1) Test kinase
2) Test cellulaire
B. L’évaluation biologique secondaire (pharmacocinétique)
5. Conclusion
6. Partie expérimentale
A. Conditions générales
B. Protocoles expérimentaux
