M1.3 : Initiation aux médicaments MAUPOIL
Caractérisation des principes actifs et des cibles
Le PA doit se lier à une cible pour entraîner un effet. Cette liaison est étudiée par des études de liaison, et
caractérise l’affinité, un PA est plus ou moins affin pour sa cible.
L’effet est quant à lui étudié par les études fonctionnelles et se caractérise par l’activité.
Les deux sont reliés mais ne sont pas identiques mais l’affinité du PA sur la cible va induire
l’activité ! L’affinité n’est pas en relation directe avec l’activité.
I. Les études de liaison (binding).
Les études de liaison caractérisent la liaison :
- pas l’effet de la liaison
- pas le mécanisme d’action du PA
Ex : Si on prend un récepteur, ces études ne permettrons pas de dire si c’est un agoniste ou un antagoniste,
par exemple. Mais on peut dire son affinité avec le ligand.
De plus, elles permettent d’obtenir le paramètre d’affinité.
Les études de liaison permettent d’étudier la physio-pathologie de certaines maladies, avec dosage :
o Des cibles
o Des récepteurs
L’affinité du ligand à son site de liaison est conditionnée par le nombre et le type d’interactions
réversibles qui sont générées par des forces électrostatiques faibles :
- Liaisons ioniques
- Liaisons hydrogène
- Liaisons de Van der Waals
- Liaisons hydrophobes
C’est par l’intermédiaire de ces liaisons que le ligand se lie à sa cible. C’est leur nombre et leur type qui
conditionnent l’affinité.
La liaison qui concerne les agents alkylants à l’ADN, qui établissent des liaisons fortes, ce sont des
liaisons covalentes donc très lentement réversibles, donc les PA auront des effets durables (plusieurs
jours).
C’est pour ça que les traitements des cancers (les anti-cancéreux sont des agents alkylants) sont assez
espacés dans le temps.
→ Pourquoi réaliser ces études de liaison ?
- Pour déterminer l’affinité, la répartition d’un ligand par rapport à des récepteurs connus.
- Pour caractériser un récepteur ou sous-type de récepteur par rapport à des ligands connus. (Important
pour les démarches diagnostiques)
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, M1.3 : Initiation aux médicaments MAUPOIL
→ Comment les réaliser ?
- In vitro : on part du + petit élément (récepteurs purifiés)
au + complexe (organe isolé). Tout cela peut être fait chez
l’animal mais aussi chez l’homme (grâce à des biopsies).
- In vivo : uniquement chez l’organisme entier d’un animal
lors des études pré-cliniques, ou chez l’homme pour des études cliniques
ou pour des visées diagnostiques.
A. Les études de liaison in vitro :
On met en contact les biopsies ou récepteurs purifiés avec un ligand marqué par un
élément radioactif (élément étoilé) L* (3H, 14C, 125I).
Le ligand interagit avec le récepteur selon la loi d’action de masse, on va avoir un
état d’équilibre entre le ligand libre et le ligand lié au récepteur.
On va ainsi pouvoir calculer KD, la constante de dissociation à l’équilibre. Ce KD représente l’affinité.
KD représente la concentration de L pour laquelle [R] = [RL*], c'est à dire la concentration de L qui
permet une saturation de 50 % des récepteurs.
+ le KD est petite, + l’affinité du ligand pour le récepteur
est élevée.
• Protocole de détermination :
On va d’abord faire incuber le radioligand (ligand marqué) et le
récepteur jusqu’à un état d’équilibre.
On met une concentration constante de récepteur et une cc
croissante de ligand L*.
Puis on va séparer le complexe L*R du L* libre, grâce à un filtre qui
aura la taille souhaitée pour laisser passer les bonnes particules : seuls
les ligands libres vont passer.
On va ensuite mettre L*R restants dans un mélange scintillant, qui
est une solution qui amplifie la radioactivité.
On va donc pouvoir compter la quantité de ligand liée au
récepteur.
Ces études sont faites avec une concentration constante de R et
une concentration croissante de L*.
On va donc obtenir des courbes de saturation : c’est la représentation de la concentration de RL* par
rapport à la concentration de L*.
C’est pour ça que concentration constante de récepteur et croissante de L* lors du protocole. RL* va
augmenter avec la concentration en L* jusqu’à un état maximal, jusqu’à obtenir un plateau, état de
saturation (il y a un certain nombre de R).
On obtient un paramètre Bmax (B pour binding), c’est la capacité maximum de liaison, qui représente la
densité des sites de liaison spécifiques du ligand.
Plus le Bmax est élevé, plus il y aura de site de liaison, donc plus la densité est élevée.
Il permet de savoir s’il y a une sous ou sur-expression de la cible et d’adapter le traitement.
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Caractérisation des principes actifs et des cibles
Le PA doit se lier à une cible pour entraîner un effet. Cette liaison est étudiée par des études de liaison, et
caractérise l’affinité, un PA est plus ou moins affin pour sa cible.
L’effet est quant à lui étudié par les études fonctionnelles et se caractérise par l’activité.
Les deux sont reliés mais ne sont pas identiques mais l’affinité du PA sur la cible va induire
l’activité ! L’affinité n’est pas en relation directe avec l’activité.
I. Les études de liaison (binding).
Les études de liaison caractérisent la liaison :
- pas l’effet de la liaison
- pas le mécanisme d’action du PA
Ex : Si on prend un récepteur, ces études ne permettrons pas de dire si c’est un agoniste ou un antagoniste,
par exemple. Mais on peut dire son affinité avec le ligand.
De plus, elles permettent d’obtenir le paramètre d’affinité.
Les études de liaison permettent d’étudier la physio-pathologie de certaines maladies, avec dosage :
o Des cibles
o Des récepteurs
L’affinité du ligand à son site de liaison est conditionnée par le nombre et le type d’interactions
réversibles qui sont générées par des forces électrostatiques faibles :
- Liaisons ioniques
- Liaisons hydrogène
- Liaisons de Van der Waals
- Liaisons hydrophobes
C’est par l’intermédiaire de ces liaisons que le ligand se lie à sa cible. C’est leur nombre et leur type qui
conditionnent l’affinité.
La liaison qui concerne les agents alkylants à l’ADN, qui établissent des liaisons fortes, ce sont des
liaisons covalentes donc très lentement réversibles, donc les PA auront des effets durables (plusieurs
jours).
C’est pour ça que les traitements des cancers (les anti-cancéreux sont des agents alkylants) sont assez
espacés dans le temps.
→ Pourquoi réaliser ces études de liaison ?
- Pour déterminer l’affinité, la répartition d’un ligand par rapport à des récepteurs connus.
- Pour caractériser un récepteur ou sous-type de récepteur par rapport à des ligands connus. (Important
pour les démarches diagnostiques)
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→ Comment les réaliser ?
- In vitro : on part du + petit élément (récepteurs purifiés)
au + complexe (organe isolé). Tout cela peut être fait chez
l’animal mais aussi chez l’homme (grâce à des biopsies).
- In vivo : uniquement chez l’organisme entier d’un animal
lors des études pré-cliniques, ou chez l’homme pour des études cliniques
ou pour des visées diagnostiques.
A. Les études de liaison in vitro :
On met en contact les biopsies ou récepteurs purifiés avec un ligand marqué par un
élément radioactif (élément étoilé) L* (3H, 14C, 125I).
Le ligand interagit avec le récepteur selon la loi d’action de masse, on va avoir un
état d’équilibre entre le ligand libre et le ligand lié au récepteur.
On va ainsi pouvoir calculer KD, la constante de dissociation à l’équilibre. Ce KD représente l’affinité.
KD représente la concentration de L pour laquelle [R] = [RL*], c'est à dire la concentration de L qui
permet une saturation de 50 % des récepteurs.
+ le KD est petite, + l’affinité du ligand pour le récepteur
est élevée.
• Protocole de détermination :
On va d’abord faire incuber le radioligand (ligand marqué) et le
récepteur jusqu’à un état d’équilibre.
On met une concentration constante de récepteur et une cc
croissante de ligand L*.
Puis on va séparer le complexe L*R du L* libre, grâce à un filtre qui
aura la taille souhaitée pour laisser passer les bonnes particules : seuls
les ligands libres vont passer.
On va ensuite mettre L*R restants dans un mélange scintillant, qui
est une solution qui amplifie la radioactivité.
On va donc pouvoir compter la quantité de ligand liée au
récepteur.
Ces études sont faites avec une concentration constante de R et
une concentration croissante de L*.
On va donc obtenir des courbes de saturation : c’est la représentation de la concentration de RL* par
rapport à la concentration de L*.
C’est pour ça que concentration constante de récepteur et croissante de L* lors du protocole. RL* va
augmenter avec la concentration en L* jusqu’à un état maximal, jusqu’à obtenir un plateau, état de
saturation (il y a un certain nombre de R).
On obtient un paramètre Bmax (B pour binding), c’est la capacité maximum de liaison, qui représente la
densité des sites de liaison spécifiques du ligand.
Plus le Bmax est élevé, plus il y aura de site de liaison, donc plus la densité est élevée.
Il permet de savoir s’il y a une sous ou sur-expression de la cible et d’adapter le traitement.
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