Place de l`extrapolation in vitro - in vivo dans l

Transcription

Place de l’extrapolation
in vitro - in vivo dans l’étude des
interactions médicamenteuses
Dr. Pascal Bonnabry
Pharmacie des HUG
Genève
INTERACTIONS MEDICAMENTEUSES
◆
Source majeure de problèmes cliniques
◆
Investigation durant le développement
clinique pas toujours fait avec rigueur
◆
Risque iatrogène évitable (ex: mibéfradil)
Dr P.Bonnabry PD, Pharmacie des HUG
INTERACTIONS MEDICAMENTEUSES
◆
◆
◆
◆
Interactions pharmacodynamiques peuvent
généralement être anticipées
Interactions pharmacocinétiques sont plus difficiles
à prédire pour le clinicien
Le métabolisme par les cytochromes P450
constitue le site majeur d’interactions
pharmacocinétique
Une proportion importante d’interactions est due à
des phénomènes d’inhibition métabolique
QUALITE DE L’INFORMATION
Physician’s desk reference 1996:
◆
Moins de 30% des monographies donnent des
informations sur les voies de métabolisme
◆
Moins de 50% des monographies proposent
des ajustements de dosage sur la base des
données d’interaction
Spyker DA, Clin Pharmacol Ther 1997;61:166
QUALITE DES DOSSIERS
D’INTERACTION
Médicaments soumis à la FDA en 1996:
Médiane de 6 études cliniques d’interaction
(nombre doublé par rapport à 1994-95)
◆ Plus de 50% des soumissions contenaient des
études d’interactions avec une batterie non
spécifique de médicaments, sans utilisation
optimale des résultats obtenus in vitro
◆
Huang SM, J Clin Pharmacol 1999;39:1006
MULTIPLICITE DES P450
◆
◆
◆
◆
Famille d’enzymes constituée de plus de
500 gènes
Seuls une douzaine de P450
métabolisent les médicaments chez
l’homme
6 isoenzymes sont responsable de la
quasi-totalité des voies métaboliques
P450-dépendantes
L’abondance dans le foie de chaque
isoenzyme est très différente
CYP3A4
CYP2D6
CYP2C9
CYP2C19
CYP1A2
CYP2E1
ABONDANCE RELATIVE DES P450
Pelkonen O, Xenobiotica 1998;28:1203
IMPORTANCE FONCTIONNELLE
Smith DA, Xenobiotica 1998;28:1095
ETUDES IN VITRO
◆
◆
◆
◆
Les données animales n’ont aucune valeur
prédictive pour le métabolisme chez l’homme
Les expérimentations doivent être répétées dans
plusieurs foies, pour évaluer la variabilité
interindividuelle
Les inhibiteurs et substrats tests doivent être
sélectifs
Le modèle d’étude doit être choisi en fonction du
but de l’étude
COMPARAISON DES OUTILS D’ETUDES
◆
Hépatocytes
– méthodologie assez complexe
– P450 et autres enzymes du métabolisme
– induction, toxicité cellulaire, transport
◆
Microsomes
– technologie simple et rapide
– études globales des P450
– métabolisme et inhibitions
◆
Systèmes d’expression
– isolement d’un isoenzyme
– perte de la vision globale (autres enzymes, abondance)
– données quantitatives parfois sans signification (Vmax)
ETUDES IN VITRO
Intérêts
◆
Limites
Détermination
– des isoenzymes
impliqués
– des paramètres
d’inhibition
– des mécanismes
d’inhibition
◆
◆
◆
Information partielle
PK pas prise en
compte
Interprétation ?
Les résultats d’études in vitro doivent
être intégrés dans une approche
globale (extrapolation, études in vivo)
INTEPRETATION ?
Ki [µM]
CYP1A2
CYP2C19
CYP2D6
CYP3A4
théophylline
S-méphénytoïne
spartéine
testostérone
Citalopram
>100
87
5.1
>100
Deméthyl-
>100
56
Dideméthyl-
Fluoxétine
Norfluoxétine
>100
7.7
>100
5.2
0.60
24
>100
1.1
0.43
3.5
8.2
19
Fluvoxamine
0.1
Paroxétine
50
7.5
0.15
>100
Sertraline
>100
2.0
0.70
>100
INTERPRETATION GROSSIERE
Pour une inhibition compétitive:
Ki < 1µ
µM: risque élevé d’interaction majeure
1µ
µM < Ki < 10µ
µM: risque intermédiaire
10µ
µM < Ki < 50µ
µM: risque faible
Ki > 50µ
µM: risque presque nul
◆
◆
Cette interprétation est relative et doit être confirmée
Le risque d’interaction augmente si l’inhibition est
irréversible
DEDUCTIONS QUALITATIVES
3 tables:
- substrats
- inhibiteurs
- inducteurs
basées sur:
- études in vitro
- études in vivo
- déductions logiques
Exemple de cas clinique
LIEN IN VITRO-IN VIVO
◆
Ki = concentration à laquelle la vitesse de
biotransformation est réduite de 50% in vitro
◆
Si la concentration libre de l’inhibiteur
in vivo = Ki,
l’activité de l’enzyme inhibée est réduite de 50%
◆
La clairance de tous les substrats métabolisés
par l’enzyme inhibée va être réduite
APPROCHE QUANTITATIVE RAPIDE
Concentration libre de l’inhibiteur
au pic plasmatique
Constante d’inhibition
déterminée in vitro (Ki)
Rapport égal ou supérieur à 0.5: RISQUE!!!
EXTRAPOLATION IN VITRO-IN VIVO
(Q-DIPS)
Méthode basée sur plusieurs modèles de
prédiction, correspondant à plusieurs situations
spécifiques
◆ En absence de connaissance de ces spécificités,
la stratégie consiste à prédire avec le modèle le
plus simple
◆ Plus le nombre d’hypothèses est élevé, plus le
degré de confiance est bas
◆
(Q-DIPS)
◆
Modèle le plus simple
– Concentration libre aux sites enzymatiques égale à
celle mesurée dans le plasma
– Métabolites sans effet inhibiteur
– Elimination du substrat contrôlée par un seul enzyme
– Substrat a un faible coefficient d’extraction et ne sature
pas les enzymes durant le premier passage
– Inhibition réversible
(Q-DIPS)
L’effet in vivo d’un inhibiteur est défini par un
Indice d’Inhibition (II)
◆
II = 1 +
fu . Ipl
Ki
◆
Interprétation
Pas d’inhibition: II = 1
Inhibition: II > 1
Ipl: concentration plasmatique totale de l’inhibiteur
fu: fraction plasmatique libre
(Q-DIPS)
L’ Indice d’Inhibition:
◆ caractéristique
d’une paire donnée
enzyme/inhibiteur
-
indépendant du substrat
identique pour tous les substrats d’un enzyme
◆ la
cinétique de l’Indice d’Inhibition d’un
médicament sur un enzyme peut être simulée
(Q-DIPS)
◆
Impact
pharmacocinétique
L’impact d’un inhibiteur sur
la pharmacocinétique du
substrat peut être estimée:
CL
CL[I] =
II
Css[I] = Css . II
t1/2[I] = t1/2 . II
Autre
modèle
– Accumulation intrahépatocytaire
– Métabolite avec effet inhibiteur
– Elimination du substrat contrôlée par plusieurs
enzymes (inhibées et non inhibées)
Pas d’autre
modèle
(Q-DIPS)
– Saturation des enzymes durant le premier passage
– Inhibition irréversible
INCERTITUDES
◆
Très souvent, un modèle simple doit être utilisé
en raison de l’absence de connaissance de
certains paramètres
◆
Afin de réduire cette incertitude, il paraît important
de posséder un maximum d’informations:
– rapport intrahépatocyte/plasma
– potentiel d’inhibition des métabolites
– pharmacocinétique des métabolites (Cmax, t1/2, fu)
– mécanisme d’inhibition
EXEMPLE: ANTIDEPRESSEURS ISRS
◆
◆
◆
Effet inhibiteur du métabolisme décrit in vitro et in
vivo pour plusieurs antidépresseurs ISRS
Profil et intensité des inhibitions varient entre les
différentes substances de la classe
Prédictions effectuées avec un modèle incluant une
accumulation dans les hépatocytes (et un rôle du
métabolite principal de la fluoxétine)
II = 1 +
α ⋅ fu⋅ I pl
Ki
α = rapport hépatoctye/plasma
ISRS: INHIBITION DU CYP2D6
2.5
Indice d’inhibition
Modèle avec accumulation
α=20)
intrahépatocytaire (α
2.0
Citalopram (40mg/j)
Fluoxétine (20mg/j)
Fluvoxamine (100mg/j)
Paroxétine (20mg/j)
Sertraline (50 mg/j)
1.5
1.0
0
12
Temps [h]
24
ISRS: INHIBITION DU CYP1A2
Indice d’Inhibition
31
α=20)
21
Citalopram (40mg/j)
11
1
0
12
Temps [h]
24
ISRS: INHIBITION DU CYP3A4
Indice d’Inhibition
1.4
α=20)
1.2
Citalopram (40mg/j)
1.0
0
12
Temps [h]
24
Confirmé
ISRS: VALIDATION IN VIVO
◆
◆
A
confirmer
◆
◆
CYP2D6: puissante inhibition par la fluoxétine et
la paroxétine
CYP1A2: inhibition très puissante et sélective par
la fluvoxamine
CYP3A4: inhibition modérée par la fluvoxamine
Citalopram et sertraline semblent être les
produits les plus sûrs, mais peu de données in
vivo pour confirmer ces prédictions
MIBEFRADIL : IN VITRO
Forte inhibition de l’activité du CYP3A4 (Ki=1µM)
dans des microsomes hépatiques humains
◆ Plus faible affinité du métabolite principal
(Ki=25µM)
◆ Mécanisme compétitif pour des concentrations
thérapeutiques, mais inactivation du CYP3A4 à de
plus fortes concentrations
◆ Accumulation dans les hépatocytes (α=2-5)
◆
MIBEFRADIL : PREDICTION SIMPLE
In vitro: Ki=1, correspond à une situation
potentiellement à haut risque
◆ Qualitatif: association avec des substrats du
CYP3A4 pourrait conduire à des problèmes
(ciclosporine, simvastatine, ...)
◆ Quantitatif: faible risque prédit par Q-DIPS (II=1.1
pour 100 mg/j) avec un modèle incluant une
accumulation dans les hépatocytes (α=5)
◆
MIBEFRADIL: INTERPRETATION
Inhibition irréversible?
◆ Concentrations réelles dans les hépatocytes?
◆ Saturation des enzymes (premier passage)?
◆ Rôle du CYP3A4 intestinal?
➨ Le potentiel d’interactions in vivo doit être étudié
avec des substrats du CYP3A4 à fort premier
passage (ex: midazolam, nifedipine) durant une
administration chronique de mibéfradil
◆
Q-DIPS: ETUDES EFFECTUEES
Antifongiques azoles
◆ AINS
◆ Antidépresseurs ISRS
◆ Anti-HIV inhibiteurs de la protéase
◆ Statines
◆ Mibéfradil
◆
VALIDATION QUANTITATIVE
Nombre
Bonne prédiction
Mauvaise prédiction
Validation impossible
% total
% données validées
27
7
8
64%
17%
19%
79%
21%
-
42
100%
100%
(pas de données ou
contradictoires)
Total
SEMI-QUANTIFICATION
Indice d’inhibition au pic
Intensité de l’inhibition
1 - 1.1
1.2
1.3 - 1.6
1.7 - 2.5
> 2.5
Pas d’inhibition
Très modérée
Modérée
Forte
Très forte
VALIDATION SEMI-QUANTITATIVE
Nombre
Bonne prédiction
Mauvaise prédiction
Validation impossible
% total
% données validées
31
3
8
74%
7%
19%
91%
9%
-
42
100%
100%
(pas de données ou
contradictoires)
Total
CHOIX DES PROTOTYPES
◆
Les prototypes utilisés in vitro et in vivo doivent
être des marqueurs sélectifs de l’activité d’un
isoenzyme
– métabolites formés par un seul isoenzyme
– inhibiteurs réduisent l’activité d’un seul isoenzyme aux
concentrations utilisées
◆
Les études d’interactions avec des
co-médications fréquentes donnent souvent
des informations peu extrapolables
QUELQUES PROTOTYPES
Substrats
Inhibiteurs
◆
CYP1A2:
caféine
furafylline, fluvoxamine
◆
CYP2C9:
diclofénac
fluvastatine, sulfaphenazole
◆
CYP2C19:
S-méphénytoïne
oméprazole
◆
CYP2D6:
dextrométhorphane
quinidine
◆
CYP2E1:
chlorzoxazone
disulfiram
◆
CYP3A4:
nifédipine, midazolam
érythromycine, kétoconazole
◆
Anticorps:
sélectivité!
PREMIER PASSAGE
Utilisation de substrats à faible premier
passage: risque de minimisation de l’impact
des inhibiteurs
◆ Des substrats à fort premier passage
devraient être utilisés pour mieux estimer le
risque clinique maximal
◆ Exemples: warfarine vs acénocoumarol
piroxicam vs diclofénac
◆
PREMIER PASSAGE
Greenblatt DJ, J Clin Pharmacol 1993;33:650-6
DEMI-VIE
◆
Pour les inhibitions réversibles, la durée de
l’inhibition dépend directement de la demi-vie
de l’inhibiteur
(en incluant les métabolites si nécessaire)
◆
Si le substrat et l’inhibiteur ont de courtes
demi-vies, l’inhibition peut être évitée en
décalant les moments d’administration
DEMI-VIE DE L’INHIBITEUR
Ki = 1 µM
Cmax = 10 µM
fu = 0.1
2.5
Courte demi-vie (2h)
Longue demi-vie (24h)
2
1.5
1
0
12
Temps (h)
24
DOSE DE L’INHIBITEUR
L’impact d’une inhibition compétitive est
directement dépendant de la dose d’inhibiteur
administrée
◆ L’impact clinique des inhibiteurs doit être
étudié dans des études à doses multiples, afin
de prendre en considéreation l’accumulation
normale du médicament
◆
DOSE DE L’INHIBITEUR
Exemple:
fluconazole
et CYP3A4
◆
3
Fluconazole
CYP3A4
2.5
400 mg/j
2
200 mg/j
1.5
1
100 mg/j
50 mg/j
0
12
Temps (h)
24
VARIABILITE INTERINDIVIDUELLE
Une interaction apparaît parfois chez des
patients isolés, malgré des études cliniques
ayant montré l’absence de risque chez un
nombre élevé de volontaires
◆ Une absence d’interaction chez des sujets
«standardisés» ne garantit pas toujours une
sécurité absolue chez des patients ayant de
fortes concentrations plasmatiques d’inhibiteurs
(outlyers)
◆
«BONNE PRATIQUE DES
INTERACTIONS»
A. In vitro
◆
Caractérisation et quantification du (des)
isoenzyme(s) responsable(s) de la biotransformation
◆
Détermination du potentiel d’inhibition de la
substance envers les principaux isoenzymes du
cytochrome P450 (Ki, mécanisme)
INTERACTIONS»
B. Extrapolation in vitro-in vivo
◆
Déductions qualitatives pour déterminer l’impact
potentiel des résultats obtenus in vitro (tableaux des
cases)
◆
Extrapolation quantitative des données d’inhibition
obtenues in vitro, afin de pouvoir interpréter ces
résultats dans le contexte clinique
(uniquement si un potentiel d’inhibition a été mis en évidence in vitro)
INTERACTIONS»
C. In vivo
◆
◆
◆
Choix et dessin des études utiles à réaliser
Potentiel d’inhibiteurs sélectifs à réduire l’élimination
du médicament
Potentiel du médicament à réduire le métabolisme de
substrats tests durant une administration chronique
(uniquement si un potentiel d’inhibition a été mis en évidence in vitro)
◆
Impact de conditions spécifiques sur le profil
d’interaction (mauvais métabolisuer, IR)
CONCLUSIONS (1)
◆
◆
◆
L’étude des interactions médicamenteuses métaboliques
doit être basée sur la connaissance précise des
cytochromes P450
Les susbstrats et inhibiteurs tests doivent être sélectifs pour
des isoenzymes du P450, afin de permettre une
interprétation rationnelle des résultats
L’extrapolation in vitro-in vivo est utile pour aider à prédire
l’impact in vivo, mais sa fiabilité dépend directement de
l’exhaustivité et de la précision des données disponibles
CONCLUSIONS (2)
◆
◆
◆
Une approche structurée et globale des interactions
médicamenteuses doit être prônée dans le future
Cette approche associe de manière séquentielle des
études in vitro, des études d’extrapolation et des études
cliniques basées sur les résultats des deux premières
techniques
Les études d’interaction doivent également prendre en
considération les conditions particulières de certains
patients et la variabilité interindividuelle

Place de l`extrapolation in vitro - in vivo dans l

Transcription

Documents pareils

Infirmiers/ères et Aides Soignantes HUG

photosensibles - Pharmacie des HUG

soin de bouche HUG - Pharmacie des HUG

Recette Bornibus Hamburger Maxime Bonnabry

Organigramme de la Pharmacie des HUG

Mars 2015

Argentrix (bâton au nitrate d`argent)

Les colloques de l`Hôpital de la Tour

citrate de sodium (sirop)

Offre d`emploi valable du 16 au 29 novembre 2016 Les crèches des