FR2996456A1 - Utilisation de l'enalaprilate dans le traitement des maladies neurodegeneratives - Google Patents

Abstract

L'invention concerne l'utilisation de composés chimiques en médicine et plus particulièrement l'utilisation de l'énalaprilate, une substance soluble dans l'eau basée sur le dipeptide [L-alanyl]-[L-proliyne], dans le traitement des maladies neurodégénératives associées à une absorption anormale de la bêta-amyloïde dans les tissus cérébraux, et en particulier la maladie d'Alzheimer. L'avantage d'utiliser cette substance est son effet sélectif sur le processus moléculaire fondamental de dimérisation induite par le zinc de la bêta-amyloïde, qui est responsable de la progression de la maladie d'Alzheimer. Un autre atout de l'énalaprilate réside en ce que cette substance est largement utilisée depuis dans la pratique médicale moderne en Russie et ailleurs en tant que médicament oral pour contrôler la tension artérielle et a démontré son innocuité pour la santé des patients.

Description

Utilisation de l'énalaprilate dans le traitement des maladies neurodégénératives Domaine de l'invention L'invention concerne l'utilisation de composés chimiques en médicine et plus particulièrement l'utilisation d'énalaprilate dans le traitement des maladies neurodégénératives associées à une absorption anormale de bêta-amyloïde dans les tissus cérébraux, et en particulier la maladie d'Alzheimer (titres « A61P 25/00 » et « A61P 25/28 », conformément à la nouvelle Classification internationale des brevets) liée à la détection d'une nouvelle propriété inhérente à ce composé.

Contexte de l'invention La maladie d'Alzheimer est une maladie neurodégénérative létale qui est la cause principale de handicap mental chez les personnes âgées (> 55 ans) quel que soit le sexe, l'origine ethnique ou le statut social [1]. L'accumulation excessive de bêta-amyloïde dans les tissus cérébraux sous forme d'ensembles extracellulaires supramoléculaires (plaques amyloïdes) est l'une des principales caractéristiques neuromorphologiques de cette pathologie, et d'après l'hypothèse notoire de l'amyloïde, la cause de l'apparition de la maladie d'Alzheimer [2]. Actuellement, le développement de nouvelles stratégies de traitement pour la maladie d'Alzheimer se fait essentiellement sur la base des connaissances du mécanisme d'agrégation de la bêta-amyloïde [3]. L'une des façons reconnues de rechercher des médicaments pour traiter la maladie d'Alzheimer consiste à inhiber la formation d'oligomères bêta-amyloïdes solubles dans l'eau [4]. La dimérisation des monomères bêta-amyloïdes est une condition nécessaire à la formation d'agrégats [5-7]. Les ions de zinc jouent un rôle crucial dans l'agrégation de la bêta-amyloïde, et des chélateurs spécifiques de métaux divalents ont été brevetés comme étant des médicaments potentiels pour traiter la maladie d'Alzheimer [8]. Actuellement, pour étudier l'oligomérisation de la bêta-amyloïde, les biocapteurs optiques sont largement utilisés [9]. Toutefois, dans des conditions d'expérimentation utilisant les biocapteurs optiques, les ions zinc induisent une polymérisation irréversible de la bêta-amyloïde sur la surface d'un microcircuit optique, ce qui rend ainsi ledit microcircuit hors d'état de fonctionnement, et par conséquent, ne permet pas d'effectuer des recherches pour sélectionner des inhibiteurs potentiels d'oligomérisation induite par le zinc de la bêta-amyloïde. Il a récemment été établi que le domaine 1-16 de la bêta-amyloïde est un déterminant moléculaire de la dimérisation induite par le zinc de la bêta-amyloïde [10, 11]. Ces données ont permis de développer un système de modèle de dimérisation induite par le zinc de la bêta-amyloïde basé sur l'utilisation d'un système de biocapteur dans lequel le fragment 1-16 immobilisé à la surface d'un microcircuit optique forme des dimères stables liés au zinc avec une région synthétique 1-16 analogue de la bêta-amyloïde présente en plus des ions zinc en tant qu'analyte soluble dans l'eau dans un système tampon s'écoulant à des valeurs de pH physiologiques [12]. Ainsi, ce system offre la possibilité, en temps réel, d'évaluer une capacité de différentes substances solubles dans l'eau à empêcher la formation de dimères liés au zinc de la région 1-16 de la bêta-amyloïde. Figures La figure 1 montre un sensogramme du processus 10 d'immobilisation du peptide acétyl-DAEFRHDSGYEVHHQKAmide (« A(1-16-G4-C ») à la surface du microcircuit optique « CM5 ». La figure 2 montre un sensogramme de la liaison du peptide synthétique soluble dans l'eau « A131-16 » au 15 peptide immobilisé « A131-16-G4-C » en présence d'énalaprilate, de lisinopril et de captopril, ainsi qu'en leur absence. Sensogramme 1 : 15 pM d'Al31-16 dans 10 mM de tampon HEPES (pH 6,8) comprenant 100 pM de Zn2+ ; Sensogramme 2 : 15 pM d'Al31-16 dans 10 mM de 20 tampon HEPES (pH 6,8) comprenant 100 pM de Zn2+ et 100 pM de captopril ; Sensogramme 3 : 15 pM d'Al31-16 dans 10 mM de tampon HEPES (pH 6,8) comprenant 100 pM Zn2+ et 100 pM de lisinopril ; Sensogramme 4 : 15 pM d'Al31-16 dans 10 mM de tampon HEPES (pH 6,8) comprenant 25 100 pM de Zn2+ et 100 pM d'énalaprilate. La figure 3 montre la capacité de l'énalaprilate à inhiber la formation de dimères induits par le zinc de la bêta-amyloïde. 30 Description de l'invention La présente invention concerne l'utilisation d'énalaprilate, une substance soluble dans l'eau basée sur le dipeptide Ala-Pro en tant qu'inhibiteur spécifique de la dimérisation induite par le zinc de la bêta-amyloïde dans le traitement des troubles neurodégénératifs du système nerveux central associés à l'agrégation pathologique de la bêta-amyloïde, en particulier, dans le traitement de la maladie d'Alzheimer. L'avantage d'utiliser cette substance réside en son effet sélectif sur le processus moléculaire fondamental de dimérisation induite par le zinc de la bêta-amyloïde, qui est la cause de la progression de la maladie d'Alzheimer. Un autre atout de l'énalaprilate est que cette substance est utilisée largement et depuis longtemps dans la pratique médicale moderne en Russie et ailleurs, en tant que médicament oral pour contrôler la tension artérielle et a démontré son innocuité pour la santé des patients.

Résultat technique Le résultat technique pouvant être obtenu par l'utilisation de l'invention brevetable consiste à inhiber la formation de dimères induits par le zinc de la bêta-amyloïde.

Exemples L'étude d'un effet inhibiteur de l'énalaprilate sur la formation de dimères induits par le zinc de la bêta-amyloïde a impliqué le modèle antérieur expérimental in vitro de dimérisation induite par le zinc de la bêta-amyloïde basé sur un biocapteur optique de détection par résonance plasmonique de surface « BlAcore T100 » (GE Healthcare, États-Unis) [12]. Comme microcircuit optique à la surface duquel doit être située la région synthétique immobilisée 1-16 5 analogue de la bêta-amyloïde, un microcircuit optique à quatre canaux « CM5 » avec une matrice au dextrane carboxyméthylé hydrophile a été utilisé. Toutes les analyses sur ce microcircuit à température contrôlée ont été réalisées à une température de 25 °C. 10 L'immobilisation de peptide synthétique acétyl- DAEFRHDSGYEVHHQKGGGGC-amide (« A131-16-G4-C ») comprenant sur son fragment 1-16 N-terminal de bêta-amyloïde à la surface du microcircuit « CM5 » a été réalisée conformément au protocole de formation de 15 liaison thiol décrit dans le document « Manuel de capteur de surface » (Sensor surface handbook) (GE Healthcare, États-Unis). Le peptide a été immobilisé par la formation d'une liaison thiol dans une solution de 10 mM d'acétate de sodium (pH 4,5). Pour la 20 régénération, le tampon « HBS » a été utilisé comprenant 10 mM d'HEPES (pH 6,8), 3 mM d'EDTA, 0,005 % de P20 et 150 mM de NaC1 (pH 7,4). Le tampon de réaction contenait 50 mM d'HEPES (pH 6,8) et 100 pM d'ions zinc. Avant l'utilisation, toutes les solutions 25 tampons ont été filtrées (0,45 pm, nylon). La vitesse d'écoulement pour l'immobilisation était de 5 pl/min. La matrice au dextrane carboxyméthylé a été activée par l'injection d'un mélange (1:1) de 1-éthy1-3-(3- diméthylaminopropy1)-carbodiimide (EDC) et de N- 30 hydroxysuccinimide (NHS) : 30 pl, solutions de 400 mM d'EDC, 100 mM de NHS, puis par l'injection d'un mélange de 80 mM de 2-(2-pyridinyldithiol-éthaneamine (PDEA) dans 0,1 M de borate de sodium (pH 8,5). En outre, la solution de peptide « A131-16-G4-C » (0,05 mg/ml dans 0,1 M de tampon d'acétate de sodium, pH 4,0), comprenant 1 M de NaC1 a été introduite dans le canal activé du microcircuit. Les groupes disulfide non activés à la surface du microcircuit « CM5 » ont été neutralisés au moyen d'une solution de cystéine 50 mM dans 0,1 M de tampon d'acétate de sodium (pH 4,0). Le niveau de signal du ligand immobilisé « A131-16-G4-C » était de 1023 RU. Dans le canal de contrôle du microcircuit, la procédure d'immobilisation a été réalisée de façon similaire, à l'exception de l'étape d'activation de la surface. Le sensogramme du processus d'immobilisation est indiqué à la figure 1. Pour réaliser des expériences afin d'évaluer un effet inhibiteur de différents composés, notamment l'énalaprilate, sur la formation de dimères liés au zinc du domaine 1-16 de la bêta-amyloïde, plusieurs tampons de réaction ont été préparés (tableau 1). Tableau 1. Systèmes de tampon pour réaliser des expériences avec un biocapteur optique de détection par résonance plasmonique « BlAcore T100 » P Composition des tampons de réaction 1 50 mM d'HEPES, pH 6,8 2 50 mM d'HEPES, 100 pM de ZnC12, pH 6,8 3 50 mM d'HEPES, d'énalaprilate, 100 pH pM de ZnC12, 100 pM 6,8 4 50 mM d'HEPES, captopril, pH 100 pM de ZnC12, 100 pM de 6,8 50 mM d'HEPES, 100 pM de ZnC12, 100 pM de lisinopril, pH 6,8 1 En référence au composé à tester, des échantillons de l'analyte soluble dans l'eau « A131-16 » ont été préparés dans le tampon de réaction approprié. Chaque 5 analyte (volume total de 25 pl) a ensuite été passé à la surface microcircuit à une vitesse de 5 }gym/min pendant 300 secondes. Ensuite, la surface du microcircuit a été soumise au passage du tampon de réaction en l'absence d'analyte pendant 300 secondes, et le microcircuit a été régénéré par un tampon de régénération (20 pl). Un signal du canal de contrôle du microcircuit (sans ligand d'immobilisation) a été déduit du signal correspondant au canal du ligand d'immobilisation.

Comme témoins, des échantillons de l'analyte soluble dans l'eau « A131-16 » ont été préparés dans des tampons de réaction P1 et P2 (cf. tableau 1). IL avait déjà été démontré auparavant qu'en l'absence d'ions zinc, la réaction de l'analyte « A131-16 » avec le « A131-16-G4-C » immobilisé n'est pas observée, tandis qu'en présence d'ions zinc à la surface d'un microcircuit optique, la dimérisation avec la participation du « AP1-16-G4-C » immobilisé et DE l'analyte « A131-16 » est enregistrée [12]. Sur la base de cette hypothèse, comme tampon de réaction comprenant les composés à tester, le tampon P2 a été utilisé.

Sur la figure 2 sont indiqués des sensogrammes de la liaison de la région synthétique 1-16 analogue de la bêta-amyloïde, acétyl-DAEFRHDSGYEVHHQK-amide (« A(31- 16 ») avec le peptide « A131-16-G4-C » immobilisé en présence d'énalaprilate, de lisinopril et de captopril, ainsi qu'en leur absence. La figure 3 montre un histogramme (basé sur les sensogrammes mentionnés ci-dessus) des niveaux de signal d'un biocapteur optique sur le microcircuit dont le peptide « A131-16-G4-C » est immobilisé, et comme analyte soluble dans l'eau, le peptide « A131-16 » a été utilisé en présence d'ions zinc (100 pM) à un pH de 6,8 dépendant de la présence d'un essai d'analyte d'énalaprilate, de captopril et de lisinopril. En l'absence de ces substances, le niveau de signal (76 RU) est maximum et correspond à la formation du dimère liée au zinc des peptides « A(3116 » et « A131-16-G4-C ». La présence d'énalaprilate dans l'essai d'analyte réduit soudainement le nombre de dimères, ce qui influence ainsi la réduction du signal du biocapteur optique à 10 RU, ce qui, d'après les recommandations techniques du fabricant de cet appareil, est au-delà du seuil de fiabilité des mesures et indique l'absence de formation de dimère. En même temps, les autres composés testés, lisinopril et captopril, qui, en termes de structure chimique et de propriétés physicochimiques sont analogues à l'énalaprilate [13], ont présenté l'absence d'influence notionnelle sur l'inhibition de la formation de dimères de bêta-amyloïde. Les données en résultant témoignent que l'énalaprilate est un inhibiteur spécifique de la formation de dimères induits par le zinc de la bêta-amyloïde. Références 1. Cummings, J.L., Alzheimer's Disease. New England Journal of Medicine, 2004. 351(1): p. 56-67. 2. Hardy, J. et D.J. Selkoe, The amyloid hypothesis of Alzheimer's disease: progress et problems on the road to therapeutics. Science, 2002. 297(5580): 10 p. 353-6. 3. Golde, T.E., L.S. Schneider, et E.H. Koo, Anti-AB Therapeutics in Alzheimer's Disease: The Need for a Paradigm Shift. Neuron, 2011. 69(2): p. 203-213. 4. Karran, E., M. Mercken, et B. De Strooper, 15 The amyloid cascade hypothesis for Alzheimer's disease: an appraisal for the development of therapeutics. Nat Rev Drug Discov, 2011.10(9): p. 698-712. 5. Larson, M.E. et S.E. Lesne, Soluble Abeta oligomer production et toxicity. J Neurochem, 2012.

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Claims (1)

1. REVENDICATIONS1. Enalaprilate en tant qu'agent pour inhiber la formation de dimères induits par le zinc de la bêta-amyloïde, pour utilisation dans le traitement de maladies neurodégénératives, en particulier la maladie d'Alzheimer, associées à une absorption anormale de la bêta-amyloïde dans les tissus cérébraux.10