a. Corticostérone
Il a été observé un dysfonctionnement de l’axe hypothalamo-hypophyso-surrénalien chez les patients dépressifs se traduisant par une augmentation du taux de corticol dans le sérum (Young et al., 1991). Chez les rongeurs, il a été montré que l’administration chronique de corticostérone induit des modifications neurochimiques et comportementales, étroitement liées à la dépression (Iijima et al., 2010). Nous avons mis en place un traitement à la
- 70 - corticostérone chez les souris âgées de 4 semaines. Ce traitement a été administré, pendant 7 semaines consécutives, dans de l’eau de boisson contenant 35 mg/L de corticostérone et 4,5 g/L de bêta-cyclodextrine (Figure 24) (David et al., 2009).
Figure 24 : Protocole du traitement à la corticostérone
b. Fluoxétine
La fluoxétine est la molécule de référence utilisée dans le traitement de la dépression (Cryan et al., 2005). Elle est commercialisée sous le nom de Prozac® et est classée parmi les SSRIs. La fluoxetine est administrée par voie orale, lors des traitements chroniques, dans l’eau de boisson à une concentration de 80 mg/L. Elle est également utilisée pour des traitements aigus, dans ce cas elle est injectée par voie intra péritonéale à une concentration de 3 mg/kg dans du sérum physiologique. Lorsque la fluoxétine est administrée sur le modèle de souris traitées à la corticostérone, elle est ajoutée durant les trois dernières semaines du traitement corticostérone (la fluoxétine nécessitant environ 21 jours pour induire un effet antidépressif). La dose thérapeutique chez l’homme de la fluoxétine est de 20 à 60 mg/jour. La quantité utilisée dans nos expériences est supérieure à la posologie humaine. En effet, étant donné que la fluoxétine est ajoutée à l’eau de boisson, elle est dégradée facilement et nous devons donc utiliser plus de produit pour induire une réponse antidépressive.
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c. Spadine
La spadine est un peptide, de 17 acides-aminés Y-APLPRWSGPIGVSWGLR (Figure 19) (GenBank NM_019972 pour la séquence de souris), dérivé de la sortiline que nous utilisons pour bloquer le canal TREK-1 et de ce fait induire un phénotype de résistance à la dépression chez la souris (Mazella et al., 2010). La spadine est utilisée à une concentration de 10 µg/kg en i.v. et de 100 µg/kg en i.p. Les solutions de spadine sont préparées à une concentration de 10-3 M dans de l’eau stérile. Le jour des injections la spadine est diluée, en fonction de la concentration souhaitée, dans du sérum physiologique. Les animaux sont injectés entre 30 minutes et 1 heure avant le début des tests.
d. Les analogues de la spadine
Des analogues de la spadine ont été synthétisés afin d’améliorer l’affinité pour le canal TREK-1, la biodisponibilité de la molécule, le passage de la barrière hémato-encéphalique. Le potentiel antidépresseur de la spadine ayant déjà été démontré, le but était de conserver la séquence de la spadine et d’y introduire quelques modifications. Des analogues avec une séquence plus courte que la spadine, mais également d’autres avec une séquence plus longue (toujours définie à partir du propeptide de 44 acides-aminés) ont donc été synthétisés. A partir de ces différents analogues, d’autres molécules basées sur la méthode rétro-inverso ont été synthétisées. Cette méthode consiste à remplacer les acides aminés de conformation L par la conformation D, mais également à inverser la séquence des amino- acides. Ce qui permet, la plupart du temps, de conserver les propriétés du peptide d’origine tout en protégeant la séquence des diverses attaques enzymatiques.
e. La technique rétro-inverso
La combinaison de l’orientation du squelette peptidique avec la chiralité de la molécule permettent d’obtenir diverses structures. L’idée étant de reproduire les propriétés du peptide d’origine tout en protégeant la séquence des diverses attaques enzymatiques, ceci afin d’augmenter la demi-vie de la molécule. Cette méthode consiste à assembler les acides acides aminés dans le sens inverse de la séquence d’origine en remplaçant les acides aminés de conformation L par la conformation D (Chorev and Goodman, 1995). En théorie les peptides rétro-inverso présentent une orientation des chaînes latérales similaire à celle de la séquence originelle (Figure 25).
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Figure 25 : Méthode rétro-inverso
L’utilisation des peptides rétro-inverso est largement utilisée dans la recherche, notamment dans le cadre de la lutte contre les cellules tumorales, l’hypertension ou encore dans la recherche contre la maladie d’Alzheimer (Li et al., 2013); (Biswas et al., 2012); (Parthsarathy et al., 2013).
f. MedinGel™
Les formulations MedinGel™ sont constituées de deux composés, un composé hydrophile, le Polyethylène Glycol (PEG), et un composé hydrophobe l’Acide Polylactique (PLA). Les formulations sont constituées d’un mélange de PEG et de PLA en différentes proportions, la spadine ou ses analogues sont ensuite additionnés à ce mélange. Une première analyse est réalisée in vitro sur ces formulations afin d’étudier la libération du peptide. Le mélange de polymères est déposé dans un tube contenant un tampon Krebs-Ringer-Tris (KRT), qui reproduit le milieu physiologique, afin de former un dépôt nommé implant. Des échantillons du milieu, où est déposé l’implant, sont prélevés à différents temps afin d’étudier la quantité d’analogue libérée par l’implant. L’analyse de la quantité de peptide libéré se fait par HPLC, grâce à une courbe étalon établie pour chaque analogue. Cette phase in vitro permet de déterminer quels sont les mélanges de polymères permettant une libération stable et prolongée du peptide. La libération de peptide souhaitée par jour étant de 10 µg/kg/jour sur une durée d’environ 1 mois. Ce délai n’a pas été choisi au hasard. En effet, un traitement
- 73 - antidépresseur est très souvent prescrit sur de très longues durées (plusieurs mois). Il nous a semblé qu’une périodicité d’un mois pour les injections était un délai raisonnable pour une transcription thérapeutique à l’homme. D’autre part une injection tous les mois permettait d’éviter, dans nos modèles animaux, le stress d’injections trop fréquentes.
Les formulations les plus prometteuses sont ensuite testées in vivo, pour s’assurer de l’effet pharmacologique. Deux formulations ont montré un profil de libération très intéressant (#22 / #24) (Figure 26).
Figure 26 : Quantité de peptide libéré pour chaque formulation