La délivrance réussie et sûre de produits thérapeutiques repose sur la compréhension de la facilité avec laquelle les médicaments peuvent traverser les barrières biologiques qui protègent les cellules.
Les tests de perméabilité aux médicaments sont essentiels pour déterminer si les médicaments peuvent atteindre leurs cibles dans l’organisme, mais les scientifiques ont longtemps eu du mal à obtenir des données précises et reproductibles.
Il existe trois manières de mesurer le succès de l’administration de médicaments : en laboratoire, chez les animaux et les humains, et à l’aide de simulations informatiques avancées. Cependant, le processus difficile consistant à faire correspondre les résultats de ces trois domaines de tests continue de poser problème.
Combler le fossé
Une nouvelle recherche – menée par l'Université de Portsmouth en collaboration avec l'Université de Southampton, le King's College de Londres et le Massachusetts Institute of Technology – a développé un ensemble de lignes directrices générales sur la façon de comparer les valeurs des expériences en laboratoire, des simulations moléculaires et de l'IA.
Les tests de perméabilité aux médicaments sont très importants, car si un médicament ne peut pas franchir les bonnes barrières, il ne fonctionnera pas correctement, aussi beau soit-il sur le papier.
J'ai passé quelques années à travailler dans un hôpital aux États-Unis à essayer de comparer les données de perméabilité mesurées chez les humains et les animaux avec des données simulées par ordinateur, ce qui n'était pas une mince affaire. Chaque méthode de test présente un avantage. Il s’agit donc en fin de compte de garantir que les médicaments et les produits thérapeutiques de la meilleure qualité soient commercialisés.
Lorsque vous demandez l’approbation d’un médicament, plus vous pouvez fournir de preuves de son efficacité, plus il a de chances d’être approuvé. C'est pourquoi nous constatons une convergence de plus en plus grande des trois domaines de test. »
Dr Christian Jorgensen, École de médecine, de pharmacie et de sciences biomédicales de l'Université de Portsmouth
Aux États-Unis, seuls 14 % des médicaments entrant dans les essais cliniques entre 2000 et 2015 ont reçu l’approbation de la FDA. Des tests de perméabilité améliorés pourraient améliorer les taux de réussite en garantissant que les médicaments atteignent efficacement leurs cibles tout en minimisant les effets secondaires.
Tester les systèmes les plus complexes
L'étude, publiée dans le Journal of Chemical Information and Modeling, souligne l'importance de comprendre comment les médicaments traversent toutes les barrières biologiques. Cela inclut les systèmes les plus complexes comme la barrière hémato-encéphalique, qui constitue un obstacle important à la fourniture de traitements pour les maladies neurologiques.
Le Dr Jorgensen a expliqué : « La force de cet article réside dans le fait que nous n'avons pas seulement testé les lignes directrices par rapport à un simple système de barrières dans le corps : nous avons utilisé l'un des plus compliqués, qui est également très pertinent en matière de santé et de thérapeutique.
« Ce travail a le potentiel d'accélérer le développement de médicaments pouvant sauver des vies, en particulier pour des affections telles que les troubles cérébraux, où l'administration de médicaments est notoirement difficile. »
Les nouvelles lignes directrices fournissent une feuille de route complète pour améliorer les tests et la modélisation de la perméabilité des médicaments en examinant les différences dans trois domaines :
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Sur les ordinateurs (In Silico) : les scientifiques utilisent des programmes informatiques pour prédire comment un médicament pourrait se déplacer dans le corps en fonction de ses propriétés chimiques.
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En laboratoire (In Vitro) : Ils testent le médicament sur des cellules dans des boîtes pour voir comment il se comporte dans des environnements contrôlés.
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Chez les humains/animaux (In Vivo) : Parfois, ils testent le médicament dans un corps vivant pour voir comment il agit.
Cohérence et collaboration
La boîte à outils met l'accent sur des facteurs critiques tels que garantir la cohérence expérimentale, traiter la variabilité des données et adopter les principes FAIR (Findable, Accessible, Interoperable, Realistic) pour le partage de données.
Les auteurs soulignent également l’importance de la collaboration entre les domaines pour améliorer la précision des tests de perméabilité et découvrir de nouvelles informations sur les mécanismes d’administration des médicaments.
Le professeur Martin Ulmschneider du King's College de Londres a déclaré : « En fournissant des références et des recommandations claires, nous espérons unifier et affiner les pratiques de test de perméabilité et fournir un ensemble de lignes directrices standardisées.
« Il ne s'agit pas seulement d'améliorer les expériences individuelles, il s'agit de créer un cadre permettant à la communauté scientifique de comparer ses découvertes de manière fiable. »
L'étude a été financée par le programme de recherche et d'innovation Horizon 2020 de l'Union européenne et soutenue par une bourse de l'Institut national des troubles neurologiques et des accidents vasculaires cérébraux (NINDS).
