Risque lié au SNC

Les réglementations concernant les tests de nouveaux médicaments évoluent. La loi de modernisation de la FDA approuve l’utilisation de nouvelles méthodologies d’approche (« New Approach Methodologies » (NAM)) pour évaluer une gamme de toxicités, y compris le risque concernant le SNC, qui peut avoir un impact négatif sur la probabilité de succès d’un médicament.

Les effets indésirables sur le système nerveux central (SNC) sont courants dans la découverte de médicaments et il est toujours essentiel de les identifier dès les premières étapes. Les canaux ioniques jouent un rôle clé dans le fonctionnement du SNC, c’est pourquoi le criblage des composés en cours de développement pour leurs activités sur ces cibles peut aider à identifier les risques potentiels. Pour les médicaments franchissant la barrière hémato-encéphalique, il est particulièrement crucial de comprendre les éventuelles interactions avec les canaux ioniques. Notre panel de canaux ioniques liés au SNC peut être déployé de manière flexible selon vos besoins.

Nous avons développé une approche intégrée de criblage in vitro pour évaluer de manière précoce les risques liés au SNC, afin de soutenir l’identification des dangers et la prise de décision dans les premières phases de la découverte de médicaments.

  • Un test sur microelectrode Array (MEA), utilisant des cellules souches neuronales d’origine humaine, permet de détecter une activité potentielle au niveau du SNC ou un risque de convulsions en mesurant l’activité électrique.
  • Un panel de 15 canaux ioniques humains, pertinents pour les effets indésirables au niveau du SNC, est également disponible pour un criblage par électrophysiologie automatisée.

Choisissez vos canaux ioniques parmi la liste ci-dessous pour créer votre panel personnalisé

Panel Nav1.1 Nav1.2 Nav1.6 Kv1.1 Kv2.1 Kv3.1 Kv4.2 Kv7.2/7.3 Kv7.3/7.5 KCa1.1 KCa4.1 Cav2.1 GABA α1β2γ2 Nicotinic α4β2 NMDA 1/2A TREK1
Panel SNC iLA CNS 100 | ApconiX
Panel Convulsions iLA Seizure 100 | ApconiX
symptômes
Convulsions
Sédation
Maux de tête
Troubles cognitifs
Troubles de l'humeur

Vous bénéficierez de :

  • Un profilage de canaux ioniques de haute qualité avec un délai d’exécution de 14 jours à partir de la réception du composé.
  • L’évaluation MEA de l’activité électrique sur des co-cultures d’astrocytes et de neurones dérivés de cellules iPS humaines.
  • Essais à haut débit réduisant le recours aux études animales coûteuses et dont la translation est contestable.
  • L’accès aux scientifiques d’ApconiX qui adapteront nos services à vos besoins et vous conseillerons sur les prochaines étapes.
ION Channel Screening Services
Apconix 18 scaled 1 | ApconiX

Nos services:

  • Criblage de notre panel complet de canaux ioniques liés au SNC réalisé par patch-clamp automatisé. Tous les canaux ioniques sont les isoformes humains : Nav1.1, Nav1.2, Nav1.6, Kv1.1, Kv2.1, Kv3.1, Kv4.2, KCa1.1, KCa4.1, Kv7.2/7.3, Kv7.3/7.5, GABA α1β2γ2, NMDA 1/2A, AChR α4β2 nicotinique, Cav2.1.
  • Toute combinaison de ces canaux ioniques peut être testée afin de répondre aux besoins spécifiques du client.
  • Étude d’une activité potentielle au niveau du SNC dans des co-cultures neuronales dérivées de cellules humaines iPS à l’aide du système d’analyse MEA Maestro Pro (Axion BioSystems).

Étudier le risque lié au SNC

L’inhibition de canaux ioniques neuronaux peut nuire à l’équilibre entre excitation et inhibition dans le cerveau et impacter négativement la probabilité de succès, la valeur et la compétitivité d’un médicament. Avec ApconiX, vous bénéficierez de notre expertise combinée en électrophysiologie des canaux ioniques, en modèles neuronaux dérivés de cellules iPS humaines et en toxicologie de projet pour identifier les risques, obtenir des informations sur les mécanismes en jeu et prioriser les bons candidats pour la suite.

Nos experts en électrophysiologie génèreront rapidement des données de criblage de haute qualité sur le panel SNC pour votre programme de développement de médicament et s’efforcent de vous remettre les données en deux semaines.

Nos experts en modèles cellulaires neuronaux dérivés d’hiPSc peuvent évaluer les effets d’un composé sur le signal électrique. Cela peut révéler des perturbations de l’activité des canaux ioniques ou d’autres régulateurs importants de la fonction neuronale.

Vidéo MEA
Cette vidéo montre la synchronicité des potentiels d’actions générés dans une co-cultures de neurones dérivés de cellules iPS.

video | ApconiX

Améliorer le criblage non clinique pour l’évaluation des risques liés au SNC

sezureposter1 | ApconiX

Une approche globale de criblage in vitro pour le risque précoce de convulsions utilisant des cellules induites pluripotentes humaines et des essais canaux ioniques humains

sezureposter2 | ApconiX

Développement d’un essai de cellules neuronales dérivées d’iPSC humaines pour détecter le risque précoce de convulsions in-vitro

FAQ Risque lié au SNC

Bien que les données de liaison ligand-récepteur soient disponibles, elles ne prennent pas en compte les propriétés fonctionnelles importantes d’un médicament, comme le fait qu’il soit agoniste ou antagoniste, un modulateur allostérique positif (PAM), la dépendance à l’usage ou le rétablissement après blocage. À cet égard, les essais fonctionnels d’électrophysiologie, tel que ceux proposés par ApconiX, sont la référence absolue.

Nous avons identifié 15 canaux ioniques liés aux convulsions, basés sur des preuves génétiques et pharmacologiques. Tous les isoformes sont humains : Nav1.1, Nav1.2, Nav1.6, Kv1.1, Kv2.1, Kv3.1, Kv4.2, KCa1.1, KCa4.1, Kv7.2/7.3, Kv7.3/7.5, GABA α1β2γ2, NMDA 1/2A, nicotinic AChR α4β2, Cav2.1.

2-3mg sont requis pour un panel de canaux ioniques, et 5mg pour les essais MEA.

Les résultats d’un panel de canaux ioniques sont délivrés sous 2 semaines après réception des composés. Les expériences MEA et l’analyse des données prennent entre 7 et 8 semaines.

Le panel de canaux ioniques peut être déployé quand un client a identifié un risque de convulsions et voudrait obtenir des informations mécanistiques. Ou bien ce panel peut être testé aux cotés d’autres essais pharmacologiques secondaires pour identifier les risques potentiels. L’essai MEA peut être utilisé quand le client souhaite prioriser des candidats-médicaments avant les études in-vivo, ou bien pour comprendre la pertinence d’une espèce animale.

Notre groupe a publié plusieurs articles sur le sujet : Roberts et al. (2021) Toxicol. Sci. 179: 3-13, et Rockley et al (2019) Toxicol. Res. 8: 784-788.

Ce travail a été realisé par une post-doctorante dans notre laboratoire, Dr Kimberly Rockley. Kim a gagné plusieurs prix pour ce travail, notamment le « Bionow Rising Star Award », et le prix du meilleur poster par la Société de Toxicologie dans la section Méthodes in-vitro et alternatives. D’autres posters de Kim peuvent être trouvés sur cette page.

Les canaux ioniques jouent un rôle essentiel dans le fonctionnement du SNC. Ainsi, les médicaments agissant sur un canal ionique — que ce soit de manière intentionnelle ou comme effet indésirable — peuvent entraîner une grande variété d’effets, notamment des convulsions, une sédation, des troubles cognitifs, des maux de tête, des altérations de l’humeur, des perturbations sensorielles ou encore des symptômes neuromusculaires. Il est donc particulièrement important, surtout lorsqu’un médicament franchit la barrière hémato-encéphalique, d’identifier toute activité sur les canaux ioniques dès les premières étapes de la recherche.

Les NMAs sont des Nouvelles Méthodes Alternatives. Elles concernent les approches qui cherchent à raffiner les méthodes in-vivo ou améliorer les tests in-vitro. Cela inclut la culture de modèles de tissus 3D et l’utilisation de méthodes informatiques, comme l’apprentissage automatique. Il y a un interêt grandissant dans les NMAs pour améliorer la prédictivité des risques de sécurité humaine, y compris la détection du risque de convulsions.

Notre essai de canaux ioniques humains couplé à l’évaluation de l’activité électriques sur des cellules iPS neuronales a été souligné par la FDA/CDER comme une NMA devant être considérée comme un composant de l’évaluation sécuritaire globale du risque de convulsions.

Le MEA permet la mesure non-invasive, à haut-débit, de l’activité électrique d’un réseau hétérogène de cellules neuronales. Cela offre beaucoup de possibilités pour la prédiction de risque de convulsions de candidat-médicaments, car les changements de cadence neuronales peuvent être mesurés en temps réel avec une résolution temporelle en millisecondes en utilisant les plaques à électrodes spécialisées.

MEA FAQ | ApconiX

Un équilibre entre neurotransmission inhibitrice et excitation neuronale est critique pour que le cerveau fonctionne normalement. De manière simple, des convulsions apparaissent quand cet équilibre est pertubé, ce qui accroît ou réduit l’activité neuronale.

Les convulsions sont des évènements engageant le pronostic vital et sont donc des effets secondaires sérieux de médicaments. L’occurrence de convulsions peut impacter négativement un projet de développement de médicament.

Les problèmes de sécurité et de toxicité de médicaments sont la principale cause d’attrition. Après le système cardiovasculaire, les effets secondaires sur le système nerveux central (SNC) sont la source d’attrition la plus commune. Les problèmes liés au SNC comptent pour presqu’un quart des échecs de développement clinique, une phase où les conséquences sont graves en terme de ressources et d’impacts sur les patients. Les méthodes actuelles pour la détection de convulsions se reposent sur les études précliniques sur rongeurs et animaux non-rongeurs requises pour soutenir les essais cliniques. Ceci illustre la nécessité de meilleures méthodes basées sur l’Homme pour la détection préclinique de convulsions.

Nous avons developpé deux nouveaux essais in-vitro qui fournissent une approche globale de criblage précoce du risque de convulsions :

  • Un panel de canaux ioniques qui peuvent être criblés par patch-clamp automatisé.
  • Un essai MEA (Micro-electrode Array) qui utilise des cellules souches neuronales humaines pour démontrer le potentiel de convulsions par mesure de l’activité électrique.

Cette approche permet l’exploration d’effets de composés à la fois au niveau moléculaire des canaux ioniques et de manière plus holistique à travers le réseau neuronal.

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