FR3063642A1 - Traitement du glaucome a l'aide d'un inhibiteur specifique de la production de ros d'origine mitochondriale - Google Patents

Traitement du glaucome a l'aide d'un inhibiteur specifique de la production de ros d'origine mitochondriale Download PDF

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Abstract

La présente invention a trait à la prévention et/ou au traitement des maladies dans lesquelles sont impliquées les espèces réactives de l'oxygène (ou ROS) d'origine mitochondriale. Elle concerne plus particulièrement l'utilisation d'un inhibiteur spécifique de la production de ROS mitochondriaux, en particulier de l'anéthole trithione, pour le traitement du glaucome.

Description

Titulaire(s) : PETITJEAN OLIVIER,PETITJEAN GUILLAUME,PETITJEAN ELODIE,PETITJEAN GREGOIRE,CHILDS MARC, SAUZIERES JACQUES.
Demande(s) d’extension
Mandataire(s) : IP TRUST.
TRAITEMENT DU GLAUCOME A L'AIDE D'UN INHIBITEUR SPECIFIQUE DE LA PRODUCTION DE ROS D'ORIGINE MITOCHONDRIALE.
(5/7 La présente invention a trait à la prévention et/ou au traitement des maladies dans lesquelles sont impliquées les espèces réactives de l'oxygène (ou ROS) d'origine mitochondriale. Elle concerne plus particulièrement l'utilisation d'un inhibiteur spécifique de la production de ROS mitochondriaux, en particulier de l'anéthole trithione, pour le traitement du glaucome.
FR 3 063 642 - A1
Figure FR3063642A1_D0001
TRAITEMENT DU GLAUCOME A L'AIDE D'UN INHIBITEUR SPECIFIQUE DE LA PRODUCTION DE ROS D'ORIGINE MITOCHONDRIALE
La présente invention a trait à la prévention et/ou au traitement des maladies dans lesquelles sont impliquées les espèces réactives de l'oxygène (ou ROS) d'origine mitochondriale. Elle concerne plus particulièrement l'utilisation d'un inhibiteur spécifique de la production de ROS mitochondriale, en particulier de l'anéthole trithione, pour le traitement du glaucome.
ART ANTERIEUR
La mitochondrie participe à la pathogenèse de presque toutes les maladies associées au vieillissement, y compris les maladies cardiovasculaires, les maladies neurodégénératives (maladie de Parkinson, maladie d'Alzheimer, etc.), le diabète, ainsi que des dysfonctionnements tissulaires d'origine ischémique. Il est largement admis qu'elle joue un rôle central dans la «théorie des radicaux libres du vieillissement». Cette théorie affirme que l'accumulation de dommages causés par les espèces réactives de l'oxygène (ROS pour reactive oxygen species) affecte de nombreuses fonctions cellulaires, en particulier les fonctions mitochondriales, qui sont essentielles pour l'approvisionnement en énergie et le bon fonctionnement cellulaire. Les mitochondries apparaissent donc comme les cibles primaires des ROS du fait qu'un fonctionnement cellulaire optimal est crucial pour fournir l'énergie dont a besoin une cellule pour se réparer.
Si les mitochondries sont la principale source génératrice de ROS, elles sont aussi particulièrement sensibles aux dommages causés par ces ROS. Par conséquent, les mitochondries génèrent elles-mêmes les ROS à l'origine des dommages oxydatifs qu'elles subissent et qui contribuent à leur dysfonctionnement, ultérieurement et à la mort cellulaire.
De nombreuses études ont été menées pour évaluer la capacité d'anti-oxydants à contrecarrer l'effet des ROS. Plusieurs molécules anti-oxydantes ont donné satisfaction lors des études précliniques, mais leur efficacité n'a été que partiellement confirmée dans la plupart des essais cliniques (Orr et al, Free Radie Biol. Med, 2013, 65 :1047-59).
De plus, des études récentes ont montré qu'une trop forte réduction des ROS a un effet délétère pour les cellules, suggérant qu'une production équilibrée des ROS contribue au bon fonctionnement cellulaire (Goodman et al., J. Notl. Cancer Inst., 2004, 96:1743-50; Bjelakovic G et al., JAMA. 2007, 297:842-57).
PROBLEME TECHNIQUE ET SOLUTION APPORTEE PAR L'INVENTION
Les travaux relatifs au rôle du stress oxidatif dans de nombreuses pathologies ont mis en évidence l'intérêt de disposer d'un inhibiteur sélectif de la production de ROS d'origine mitochondriale. Les anti-oxydants disponibles à ce jour ne présentent pas une telle spécificité avec, pour conséquence, le risque de survenue d'effets secondaires lorsque la production de ROS cytosolique est affectée, tout particulièrement en cas de traitement prolongé; ces effets secondaires sont bien décrits.
Tout indique que les ROS mitochondriaux (mtROS) jouent un rôle déterminant dans la physiopathologie des différentes formes de glaucome puisqu'on retrouve, notamment dans les glaucomes à angle ouvert, à la fois (i) une élévation des taux de mtDNA muté (AbuAmero KK. et ol., Invest Ophtalmol Vis Sci, 2006, 47 :2533-2541), et (ii) un dysfonctionnement du complexe I mitochondrial (Lee S. et ol., Invest Ophtalmol Vis Sci, 2012, 53 :2431-2437). Ces deux phénomènes ont pour conséquences une baisse notable de la production d'ATP, ce qui pénalise les possibilités de réparation des cellules ganglionnaires rétiniennes, et une forte élévation de la production de mtROS. Cette surproduction de mtROS trouve une traduction clinique claire, observable au travers des modèles animaux d'hypertension intraoculaire qui font état, outre une augmentation des taux de ROS, d'une augmentation de la peroxydation des lipides rétiniens et d'un effondrement des taux d'antioxydants rétiniens, autant de témoins de l'existence d'un stress oxydatif dont on retrouve des marqueurs également chez l'homme (Chrysostomou V. et ol., Curr Opinion Pharmacol, 2013, 13 :12-15). L'hyperproduction de ROS et le stress oxydatif qui vont en être la conséquence sont centraux dans la dégénérescence des cellules ganglionnaires rétiniennes puisque ces deux phénomènes conjugués provoquent (Chrysostomou V. et al., idem ci-dessus) :
une dysrégulation du flux sanguin qui irrigue le nerf optique ;
l'apoptose des cellules ganglionnaires rétiniennes; on notera d'ailleurs qu'un apport exogène de ROS induit, de la même manière, cette apoptose cellulaire via des voies caspaseindépendantes ;
- une modification du métabolisme du glutamate qui conduit à l'accumulation rétinienne de cet amino-acide neurotoxique qui va lui-même se comporter comme un inducteur de ROS.
De sorte que l'hypothèse qui prévaut aujourd'hui est que la destruction progressive des cellules ganglionnaires rétiniennes que l'on observe dans les glaucomes à angle ouvert, est le fait d'une atteinte mitochondriale de ces cellules dont le dysfonctionnement est générateur des mtROS qui, à terme, provoquent leur apoptose (Osborne NN. et ol., Eur J Pharmacol, 2016, 787 :127-133).
Ainsi, ces observations ont conduit les inventeurs à proposer l'administration d'un inhibiteur spécifique de la production de ROS d'origine mitochondriale pour traiter le glaucome. En effet, ce type d'inhibiteur va agir spécifiquement au niveau des ROS mitochondriaux sans affecter le niveau de ROS cytosolique ; cette approche a l'avantage d'éviter l'induction d'effets secondaires associés aux anti-oxydants classiques (non-sélectifs).
Il n'existe à ce jour aucun traitement du glaucome.
Les inventeurs ont ainsi établi l'intérêt d'administrer un inhibiteur spécifique de la production de ROS d'origine mitochondriale, en particulier l'anéthole trithione (ATT), dans le traitement du glaucome.
L'ATT bénéficie déjà d'une autorisation de mise sur la marché sous le nom commercial de Sulfarlem® pour augmenter la sécrétion de la bile et de la salive. Il est utilisé pour traiter les digestions difficiles et la sécheresse de la bouche. Depuis 70 ans que ce produit est commercialisé en France, aucun effet secondaire n'a été rapporté à ce jour relatif à une utilisation à long terme de cette molécule.
En effet, le mécanisme d'action d'ATT peut être déduit des résultats d'une autre expérience non publiée à ce jour : les inventeurs ont traité avec succès un chat victime d'une intoxication aigüe aux organochlorés. Ce résultat fait la démonstration que la cible de l'ATT est le complexe I (ou III) ou, éventuellement, le supercomplexe l-lll mitochondrial et ceci en lien avec les résultats décrits en 2012 par Tebourbi (Tebourbi et al., Molecular mechanism of pesticide toxicity. In: STOYTCHEVA M. Ed. Pesticides in the modem world. Pests control and pesticides exposure and toxicity assessment. InTech publisher, 2012, chapter 15.). Tout en sachant que dès lors que des ROS sont surexprimés par la mitochondrie, cela induit une surproduction simultanée de ROS cytosolique, dont la source de production est la NADPH oxydase (ou NOX, en général NOX4 et NOX2), certains auteurs en arrivent à la conclusion que les NOX sont les 1ers responsables lorsqu'il s'agit en réalité d'une production mitochondriale (Gosh R. et al., J.Clin. Diagn. Res., 2017, 11 : BC09- BC12 ; Mangum L.C. et al., Chem. Res. Toxicol, 2015, 28 : 570-584).
De plus, l'ATT est, à la différence de la majorité des autres antioxydants, une molécule liposoluble ce qui lui confère une excellente pénétration tissulaire comme cellulaire (le Vd de l'ADT est, chez le rat, de l'ordre de 2L/kg, soit près de 10 fois le volume des liquides extracellulaires [Yu H-Z et al. J Pharm Sci, 2011, 100:5048-5058]), expliquant son accès à la mitochondrie. Ainsi, l'ATT agit à des concentrations de l'ordre du micromolaire, 10μΜ dans le travail de Pouzaud et al. (2004), concentration qu'il est aisé d'atteindre aux doses usuellement pratiquées; et cette molécule semble présenter des effets persistants dans le temps, certainement de plusieurs heures ce qui devrait faciliter le mode d'administration du produit.
Enfin, après administration chez l'animal comme chez l'homme, l'ATT subit rapidement une déméthylation formant un dérivé lui-même très vraisemblablement actif, la 4-OH3063642 anetholtrithione (ou ATX), porteur d'une fonction alcool sur le cycle aromatique ; cette fonction est estérifiable et peut ainsi donner accès à des esters hydrosolubles alors même que ΙΆΤΤ et son métabolite ATX sont insolubles dans l'eau.
Les inventeurs ont donc ainsi établi que ΓΑΤΤ, à la différence des anti-oxydants classiques, agit directement et de manière sélective sur la production de ROS mitochondriaux, majoritairement au niveau du complexe I (ou du complexe III) de la chaîne respiratoire mitochondriale, sites qui sont à la fois les sites principaux de production de ROS et les sites principaux des dysfonctionnements mitochondriaux (Tebourbi O., 2012, idem ci-dessus).
L'ATT est donc le premier médicament à usage humain autorisé par la FDA et l'EMA qui empêche les mitochondries de produire des ROS au niveau des complexes I ou III de la chaîne respiratoire.
La présente invention propose, de manière tout à fait surprenante et innovante, d'utiliser ce médicament dans une nouvelle indication thérapeutique, à savoir pour traiter le glaucome.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
Un premier objet de la présente invention concerne l'utilisation d'un inhibiteur spécifique de la production de ROS d'origine mitochondriale pour traiter le glaucome.
Par « inhibiteur spécifique de la production de ROS d'origine mitochondriale », on entend tout composé capable d'inhiber spécifiquement la production de ROS au niveau de la chaîne respiratoire mitochondriale, sans affecter la production de ROS cellulaire au niveau du cytosol ; cette spécificité est primordiale car elle prévient les effets secondaires associés à un défaut de ROS au niveau du cytosol, ainsi qu'on peut l'observer en cas d'inhibition excessive de la production de ROS par un anti-oxydant non sélectif. Dans un mode de réalisation préféré, cet inhibiteur est capable d'induire une inhibition spécifique de la production de ROS au niveau du complexe I (ou III) de la chaîne respiratoire mitochondriale.
De tels inhibiteurs sont, à titre d'exemple, ΓΑΤΤ, ΓΑΤΧ ou le NC-POBS, mais tout autre composé présentant la même spécificité d'inhibition est approprié.
Au sens de l'invention, l'utilisation d'« un inhibiteur » s'entend de l'utilisation d'au moins un inhibiteur spécifique de la production de ROS mitochondriaux; il peut donc s'agir d'un inhibiteur ou d'une association de plusieurs inhibiteurs, comme cela est décrit par la suite.
L'ATT, pour anéthole trithione, est une 5-(4-méthoxyphényl)-3H-l,2-dithiole-3-thione. Elle est aussi connue sous le nom de ADT. Sa formule est la suivante:
Figure FR3063642A1_D0002
Figure FR3063642A1_D0003
Figure FR3063642A1_D0004
L'ATX correspond à la forme phénolique de ΓΑΤΤ telle qu'elle est métabolisée par le foie, à la fois chez l'homme et chez l'animal. Cette forme 4-OH-anethole trithione a été décrite précédemment (Li et al., J Pharm Biomed Anal, 2008, 47 : 612-617). La structure d'ATT étant conservée lors de cette métabolisation, il y a tout lieu de penser que l'activité antiROS portée par ATT est retrouvée dans ATX, ce d'autant qu'après administration orale qui est actuellement la forme commercialisée, l'essentiel du produit circulant retrouvé est ΓΑΤΧ (Yu, 2011). De plus, ΙΆΤΧ porte un groupement phénol en para qui permet la formation d'esters. Dans un mode de réalisation particulier, ΙΆΤΧ est utilisé sous sa forme estérifiée, par exemple sous forme d'ester : de phosphate, d'éthylidenephosphate, de sulfate, d'hémisuccinate, d'acétate, de propionate, d'isobutyrate, d'hexanoate, de pivalate, d'éthoxycarbonate, de nicotinate, ou encore d'ester d'amino-acides comme le glycine, diéthylglycine ou valine ester, et la liste n'est pas limitative.
Le NC-POBS correspond au N-cyclohexyl-4-(4-nitrophénoxy)benzènesulfonamide, seule molécule décrite dans la littérature à ce jour en tant qu'un inhibiteur spécifique de la production de ROS mitochondriaux au site lQ de la chaîne respiratoire (Orr et al., Free Radie. Biol. Med., 2013,65: 1047-1059).
Dans un mode de réalisation préféré, l'inhibiteur spécifique est choisi parmi ΓΑΤΤ, l'ATX et un ester d'ATX. Dans un mode de réalisation particulier, le traitement du glaucome est obtenu grâce à l'association d'au moins deux molécules parmi ΙΆΤΤ, l'ATX et un ester d'ATX.
De plus, une publication très récente (Williams PA. et al., 2017, Vitamin B3 modulâtes mitochondrial vulnerability and prevents glaucome in aged mice. Science, in press) montre l'intérêt du nicotinamide (ou vitamine B3) dans le traitement du glaucome. Cette application thérapeutique inattendue de la vitamine B3, précurseur du NAD, part de l'observation suivante : les auteurs avaient constaté que le taux de NAD chez des lignées de souris prédisposées au glaucome diminue avec l'âge, d'où l'idée d'administrer à ces souris, le précurseur en question. L'administration de vitamine B3 en supplémentation alimentaire non seulement prévient la survenue de glaucome chez ces souris hautement susceptibles à la maladie, mais bloque également l'évolution de la maladie chez les souris déjà atteintes. Compte tenu de ces résultats encourageants, les inventeurs proposent d'associer ATT (ou ATX ou un ester d'ATX) au nicotinamide.
Ainsi, la présente invention concerne également l'association de ATT et/ou ATX et/ou d'une ester d'ATX avec le nicotinamide pour traiter le glaucome. Cette association peut être administrée simultanément ou de manière séquentielle. L'administration de chacune des molécules se fera préférentiellement par voie orale.
Par « traitement », on entend au sens de l'invention le traitement d'un glaucome déjà installé et la prévention de la survenue d'une telle pathologie. Le traitement s'entend de la diminution partielle ou totale des symptômes. Le sujet à traiter peut être un être humain ou un animal.
Par « prévention», on entend au sens de l'invention le fait de ralentir l'apparition des signes associés à la pathologie, de prévenir l'aggravation des symptômes de la pathologie ou de ralentir la dégénérescence des cellules ganglionnaires rétiniennes. Le sujet à traiter est un être humain ou un animal.
Il existe de nombreuses formes de glaucome associées à des mécanismes d'action différents.
Le traitement selon la présente invention est particulièrement adapté au glaucome à angle ouvert, forme la plus courante de glaucome.
La présente invention concerne également une méthode de traitement du glaucome consistant à administrer une dose efficace d'un point de vue thérapeutique d'un inhibiteur spécifique de la production de ROS d'origine mitochondriale à un patient qui en a besoin.
Un second objet de la présente invention concerne une composition pharmaceutique comprenant de l'ATT et/ou de l'ATX er/ou un ester d'ATX et des excipients appropriés pour traiter le glaucome. Une telle composition peut en outre comprendre du nicotinamide.
Les compositions selon l'invention peuvent être formulées pour une administration orale ou ophtalmique.
Dans un mode de réalisation particulier, le traitement du glaucome peut consister à administrer un inhibiteur de la production de ROS mitochondriaux à la fois par voie orale et locale.
La composition pour administration ophtalmique peut consister en des gouttes, des solutions de bain d'œil, ou tout autre forme appropriée.
a

Claims (3)

  1. REVENDICATIONS
    1. Inhibiteur spécifique de la production de ROS d'origine mitochondriale choisi parmi l'anéthole trithione (ATT) ou la 4-OH-anéthole trithione (ATX) ou un ester d'ATX ou une combinaison d'au moins deux de ces molécules, pour son utilisation dans le traitement du glaucome.
  2. 2. Composition pharmaceutique comprenant un inhibiteur spécifique de la production de ROS d'origine mitochondriale choisi parmi l'anéthole trithione (ATT) ou la 4-OHanéthole trithione (ATX) ou un ester d'ATX ou une combinaison d'au moins deux de ces molécules et des excipients, pour son utilisation dans le traitement du glaucome.
  3. 3. Composition pharmaceutique selon la revendication 2, pour son utilisation telle que définie à la revendication 2, comprenant en outre du nicotinamide.
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