Présentation PowerPoint

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TRL 2
Choix du type de criblage
QUEL CRIBLAGE ?
Le criblage désigne dans le domaine de la pharmacologie, de la biochimie, des « omiques », les techniques
automatisées visant à étudier et à identifier des molécules originales biologiquement actives (« hits ») dans
des chimiothèques sur des cibles moléculaires ou systèmes biologiques les mettant en jeu. Ces molécules
serviront de modèle de base pour la sélection pharmacochimique et l’optimisation du chef de file (« lead »).
Le criblage à haut débit (High Throughput Screening, HTS) est réalisé grâce à des robots sophistiqués
associant les techniques de robotique et de (bio)-informatique ; la capacité de criblage se situe entre 50 000
et 100 000 molécules par semaine ou plus.
Le criblage à moyen débit (Medium Throughput Screening, MTS) est réalisé grâce à des stations semiautomatisés ; le débit est plus modeste : en moyenne 10 000 molécules par semaine.
Quel que soit le choix du type de criblage il convient dès le début du projet d'avoir une réflexion sur la
stratégie générale, notamment sur les objectifs tant chimiques que biologiques à l’issue du criblage.
QUELLES CHIMIOTHÈQUES ?
Le choix de la chimiothèque, l'analyse des touches, la recherche ou la synthèse d'analogues des touches
relèvent des compétences de la chimie ou de la pharmacochimie. Si ces compétences ne sont pas présentes
en interne, il est important d'identifier très tôt les acteurs dans ce domaine qui seront associés au projet.
A l'issue de criblage, la validation des touches implique un ensemble de tests complémentaires destinés à
éliminer les faux positifs et les faux négatifs, à valider le mécanisme d'action, etc... Il est important d'anticiper
le choix de ces tests. Leur coût et la difficulté de leur réalisation peuvent en effet avoir un impact sur le choix
initial et sur le bon déroulement du projet.
Le criblage in vitro sur cibles moléculaires présente l’intérêt d’approcher un mécanisme d’action
préalablement défini en relation avec la pathologie.
Le criblage phénotypique est réalisé sur un système cellulaire intégré (cellules en culture, coupes de
tissu, …), sur des microorganismes (levures, bactéries ou parasites) ou d’autres modèles plus complexes,
sans hypothèse particulière quant au mécanisme d’action éventuellement mis en jeu. Le débit est souvent
plus limité.
NB : Il existe également des techniques de criblage in silico ou virtuel. Cette approche utilise des
chimiothèques électroniques et cherche à identifier en leur sein de petites molécules susceptibles de lier la
cible thérapeutique sélectionnée. (cf fiche F2.2’ Criblage in silico)
Références
• Jamieson A. et al (2013) Peptide Scanning for Studying Structure-Activity Relationships in Drug Discovery
Chem. Biol. Drug. Des. 81:148-165
• Keserü G.M. et al (2006) Hit discovery and hit-to-lead approaches Drug Disc. today 11:741-748
• Moffat J.G. et al (2014) Nat. Drug Discov. 13:588-602
• Macarron R. et al (2011) Nat. Drug Discov. 10:188-195
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Choix du type de criblage
Criblage
Avantages
Inconvénients
Prérequis
Couts
Moléculaire (dont
les peptides)
Permet d’identifier des molécules
ciblant un site accessible de la
molécule
Faux positifs et faux négatifs
Accès direct à des hits fonctionnels
Complémentarité avec le criblage in
silico
Haut débit entrainant un
important volume de
données à traiter et des
contraintes fortes de
miniaturisation
Nécessite qu’un test
miniaturisé ait été développé
ainsi qu’un mode de lecture
relevant
Banque importante
siRNA (criblage
phénotypique)
Grand nombre de lignées cellulaires
Modèle cellulaire
Identification de nouvelles cibles
Système de lecture
Meilleure compréhension du
mécanisme d’action d’une molécule
Gros volume de données à
analyser
Possibilité de criblage sur cellules
primaires
Mise au point d'un test
cellulaire reproductible,
adapté au criblage
Identification / Validation du
mécanisme d’action d’une cible
Permet d’obtenir des informations sur
la zone de fixation sur la surface de la
cible
Cryosonde
Etude dynamique
RMN
Hauts champs
Informations structurelles très
documentées sur l’interaction ciblesligands
Information sur l’énergie libre de
fixation
Débit moyen
Test suffisamment soluble
Moyennement automatisé
Cible purifiée en quantité
suffisante et dans certains
cas marquée pour la RMN
Complexité d’analyse du
spectre
Protéine de petite taille
(<20kDa, 150 à 200 aa)
Validation d’une interaction directe
avec la cible en générale
Relativement rapide
Couts réduits
Fourni environ 100 à 1000 molécules à
tester expérimentalement.
In silico (virtuel)
Approches pouvant être facilement
couplées avec du criblage RMN, X ray, Faux positifs et faux négatifs
HTS
Permet de travailler sur des composés
non synthétisés
Complémentarité avec criblage
moléculaire et peptidique.
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Au moins une petite
molécule bioactive en point
de départ et/ou la structure
3D de la cible