Exemples d'utilisations non conventionnelles de tissus reconstruits - Les intestins reconstruits : une avancée majeure en biopharmaceutique et ...
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Exemples d’utilisations non
conventionnelles de tissus reconstruits
Les intestins reconstruits : une avancée majeure en
biopharmaceutique et nutraceutique ?
ADEBIOTECH 2021 – Eric ANDRES
Oroxcell : présentation
- Fondé en 2004
- Localisé en région Parisienne (Romainville) – France
300 m² Plateforme technologique
• Equipe scientifique et AQ Localisation
• Equipement pour les études in-vitro 102, avenue Gaston Roussel
• Equipement pour la Bioanalyse Biocitech Park
• LC-MS/MS 93230 Romainville
France
• Spectrophotométrie: UV/Fluorescence/Luminescence
• ELISA, qPCR, Cytométrie en flux Paris Metro line #
5 industries
Expertise sur 5 principales industries
Biotech-Pharma, Dermo-Cosmetique, Dispositif Réseau de d’entreprise
médical, Nutrition et Chimie complémentaires
Grade A
• Certifié conforme aux BPL par l’ANSM
ADEBIOTECH 2021 – Eric ANDRES
Les modèles d’essais
- Les modèles d’essai possibles sont divers
- Chaque type a ses propres limites et avantages
• Peau
Modèles de tissue • Cornée
reconstruits en 3D • Buccal
Tissus ou organes
• Gingival
• Intestinal
Culture cellulaire • Pulmonaire
• Hépatique
• Essais “In Chemico”
• Vaginal
• BioAnalyse • …
ADEBIOTECH 2021 – Eric ANDRES
Les modèles d’essais
- Les modèles d’essai possibles sont divers
- Chaque type a ses propres limites et avantages
• Peau
Modèles de tissue • Cornée
reconstruits en 3D • Buccal
Tissus ou organes
• Gingival
• Intestinal
Culture cellulaire • Pulmonaire
• Hépatique
• Essais “In Chemico”
• Vaginal
?
• BioAnalyse • …
Modèles Modèles
« simples » « complexes »
ADEBIOTECH 2021 – Eric ANDRES
Limites des systèmes d’essai
• Essais “In Chemico”
• BioAnalyse
• Peu physiologique ?
• Signification limitée ?
ADEBIOTECH 2021 – Eric ANDRES
Limites des systèmes d’essai
• Essais “In Chemico” Culture cellulaire
• BioAnalyse
• Peu physiologique ? • Lignée ?
• Signification limitée ? • Humain ou non ?
• Sensibilité à la cytotoxicité ?
• Métaboliquement actif ?
• Dérive génétique (lignées) …
ADEBIOTECH 2021 – Eric ANDRES
Limites des systèmes d’essai
• Essais “In Chemico” Culture cellulaire Tissus ou organes
• BioAnalyse
• Peu physiologique ? • Lignée ? • Reproductibilité ?
• Signification limitée ? • Humain ou non ? • Fenêtre d’utilisation ?
• Sensibilité à la cytotoxicité ? • Origine ?
• Métaboliquement actif ? • Disponibilité ?
• Dérive génétique (lignées) …
ADEBIOTECH 2021 – Eric ANDRESLimites des systèmes d’essai
• Essais “In Chemico” Culture cellulaire Tissus ou organes
• BioAnalyse
• Peu physiologique ? • Lignée ? • Reproductibilité ?
• Signification limitée ? • Humain ou non ? • Fenêtre d’utilisation ?
• Sensibilité à la cytotoxicité ? • Origine ?
• Métaboliquement actif ? • Disponibilité ?
• Dérive génétique (lignées) …
• Lignée ?
• Origine des cellules ?
• Caractérisation ?
Modèles de tissue • Métaboliquement actif ?
reconstruits en 3D • Proliférant ?
• Inflammé ?
ADEBIOTECH 2021 – Eric ANDRESLimites des systèmes d’essai
Culture cellulaire
Finalement,
les mêmes types de limites…
• Essais “In Chemico” Tissus ou organes
• BioAnalyse
Modèles de tissue
reconstruits en 3D
ADEBIOTECH 2021 – Eric ANDRESDu système d’essai, à l’essai
• Disponibilité
• Caractérisation
• …
Système d’essai
ADEBIOTECH 2021 – Eric ANDRESDu système d’essai, à l’essai
• Disponibilité
• Caractérisation
• …
Système d’essai
• Faisabilité
• Physiologique ? Culture / Induction
• …
ADEBIOTECH 2021 – Eric ANDRESDu système d’essai, à l’essai
• Disponibilité
• Caractérisation
• …
Système d’essai
• Dose effet ?
• Rythme ?
• …
• Faisabilité Conditions
• Physiologique ? Culture / Induction
d’administration
• …
ADEBIOTECH 2021 – Eric ANDRESDu système d’essai, à l’essai
• Disponibilité
• Variabilité • Caractérisation
• Pertinence • …
• Spécificité…
Système
Biomarqueur(s) d’essai
• Dose effet ?
• Rythme ?
• …
• Faisabilité
• Physiologique ? Conditions
Culture / d’administration
• …
Induction
ADEBIOTECH 2021 – Eric ANDRESDu système d’essai, à l’essai
• Disponibilité
• Caractérisation
• …
• Variabilité
• Pertinence Système d’essai • Dose effet ?
• Spécificité… • Rythme ?
• …
Conditions
d’administration
Biomarqueur(s)
• Sensibilité
• Spécificité
• Précision
• Faisabilité Culture / Modèle de • Seuils de classification
• Physiologique ? Induction prédiction
• …
ADEBIOTECH 2021 – Eric ANDRESDu système d’essai, à l’essai
• Disponibilité
• Caractérisation
• …
• Variabilité
• Pertinence Système d’essai • Dose effet ?
• Spécificité… • Rythme ?
• …
Conditions
d’administration
Biomarqueur(s)
• Sensibilité
• Spécificité Validation
• Précision
• Faisabilité Culture / Modèle de • Seuils de classification
• Physiologique ? Induction prédiction
• …
ADEBIOTECH 2021 – Eric ANDRESLa place du système d’essai dans le test
Un essai est la somme de nombreuses mises au point
Le système d’essai est
important…
ADEBIOTECH 2021 – Eric ANDRESLa place du système d’essai dans le test
Un essai est la somme de nombreuses mises au point
Le système d’essai est
important…
…mais l’usage que l’on en
fait tout autant !
ADEBIOTECH 2021 – Eric ANDRESLa place du système d’essai dans le test
Un essai est la somme de nombreuses mises au point
Le système d’essai est
important…
…mais l’usage que l’on en
fait tout autant !
L’innovation se cache
donc à tous les niveaux
ADEBIOTECH 2021 – Eric ANDRESL’épiderme reconstruit : un modèle versatile
- Réponse à un besoin de l’industrie cosmétique
- Mise au point
- Caractérisation
- Industrialisation
- Développement de test d’irritation / corrosion
- Pharmacologie / Efficacité : Tests très variables selon le besoin
- Génotoxicité (test des micronoyaux) : Validation en cours ?
Suite ?
- Phototoxicité : Validation en cours ?
- Sensibilisation : Test SENSIL-18
ADEBIOTECH 2021 – Eric ANDRESLe modèle d’intestin reconstruit EpiIntestinal
• Mise au point
• Caractérisation
• Industrialisation
• …
Pour quel usage ?
ADEBIOTECH 2021 – Eric ANDRESEpiIntestinal : Bioéquivalence
Pour quel
usage ?
Absorption intestinal
* Biopharmaceutics Classification System
ADEBIOTECH 2021 – Eric ANDRESEpiIntestinal : Bioéquivalence
Pour quel
usage ?
Absorption intestinal
BCS* : promotion
d’absorption et
(bio)équivalence
* Biopharmaceutics Classification System
ADEBIOTECH 2021 – Eric ANDRESEpiIntestinal : Bioéquivalence
Pour quel
usage ? “The BCS-based biowaiver approach is intended to reduce the need for in vivo
bioequivalence studies i.e., it can provide a surrogate for in vivo bioequivalence.”
ICH** Harmonised guideline, BCS- Based Biowaivers M9 (Endorsed on 7 June 2018)
Absorption intestinal • Supporté par l’OMS, la FDA, l’EMA et d’autres
Diminution des coûts de developement
Acilite l’acces au marché pour le génériques
Evite l’exposition inutile de volontaires sains
BCS* : promotion
d’absorption et Etude de toxicologie non-Clinique (BPL) qui remplace les
(bio)équivalence étude cliniques pour les produit oraux à absorption immédiate
* Biopharmaceutics Classification System
ADEBIOTECH 2021 – Eric ANDRES ** International Council for Harmonisation of Technical Requirements for Pharmaceuticals for Human UseEpiIntestinal : Bioéquivalence
Pour quel
usage ? < 85% Dissolved in 30 min. > 85% Dissolved in 30 min.
i) 0.1 N HCL i) 0.1 N HCl
ii) pH 4.5 ii) pH 4.5
Iii) pH 6.8
Dissolution
Iii) pH 6.8
• La bioéquivalence :
uniquement pour les substances
• Class I : Haute perméation
Absorption intestinal Class II Class I
• Class III : Faible perméation
Fabs > 85%
High permeability High permeability
Low solubility High solubility
Permeability
BCS : promotion
Fabs < 85%
Class IV Class III
Qu’en est-il des
d’absorption et
Low permeability
Low solubility
Low permeability
High solubility formulations ?
(bio)équivalence Solubility
Highest dose Highest dose
Non-Soluble in 250 ml Soluble in 250 ml
pH 1 – 6.8 at 37°C pH 1 – 6.8 at 37°C
ADEBIOTECH 2021 – Eric ANDRESEpiIntestinal : étude de bioéquivalence
Human Drug Fraction Absorbed % vs Papp in 3D EpiIntestinal model
Objectif:
• Comparaison d’un formulation 100
Propranolol
Caffeine
Adulte vs pédiatrique Metoprolol
Tolbutamide
Human drug absorbed fraction (%)
80 Sulfadiazine
Synopsis:
• 3 essais indépendants
60
• Courbe de corrélation: 12 Atenolol
substances de référence Paediatric
Amiloride
40 Famotidine
formulation
Sachet QSP 175 mg
Résultat: Adult Formulation
capsule of 175 mg
20
• Prédiction de la Fraction absorbée Chlorothiazide
des 2 formes et comparaison sur la Xamoterol
Ganciclovir
0 Amdinocillin
courbe de corrélation -7 -6 -5 -4
Log Papp
ADEBIOTECH 2021 – Eric ANDRESEpiIntestinal : promotion d’absorption
Utilité du modèle : Promotion d’absorption
prise en compte du phénomène d’efflux en Comparaison de 5 formulations pour ce qui est de leur effet sur
conditions physiologiques l’absorption de la substance
Determination of the impact of a formulation Optimizing drug permeability
4.0E-05 upon drug permeability 4.0E-05
according to formulation composition
3.5E-05
3.5E-05
3.0E-05
3.0E-05
Papp cm.s-1
2.5E-05
2.5E-05
Papp cm.s-1
2.0E-05
2.0E-05
1.5E-05
1.5E-05
1.0E-05
1.0E-05
5.0E-06
5.0E-06
0.0E+00
0.0E+00
A at 10 µM on A at 10 µM on Capsule of A at
caco-2 3D model 1.5 mM on 3D
model
ADEBIOTECH 2021 – Eric ANDRESEpiIntestinal : Métabolisme
Pour quel
usage ?
Métabolisme:
Fraction absorbée combinée à la fraction
métabolisée par les intestins
(Fa x Fg)
ADEBIOTECH 2021 – Eric ANDRESEpiIntestinal : Métabolisme
Pour quel
usage ?
Comparaison Caco-2 / EpiIntestinal
Caco-2 3D Intestinal
Drug Substance cells Model
Métabolisme: •Solubility
•Chemical Stability
Fraction absorbée •Permeation
+/-
combinée à la fraction •Metabolism
•Efflux transporters
métabolisée par les •Uptake transporters +/- +/- ?
intestins Drug Product
•Drug Product dissolution rate
(Fa x Fg) •Impact of formulations upon FA X
ADEBIOTECH 2021 – Eric ANDRESEpiIntestinal : Métabolisme
Pour quel Systemic
usage ? circulation
• FA = fraction absorbée de la
FH lumière intestinale vers les
Liver entérocytes
• FG = fraction relarguée par les
Métabolisme: F Portal vein Blood entérocytes vers la circulation
FG après éventuelle métabolisation
Fraction absorbée • FH = fraction disponible après
combinée à la fraction FA Gut Lumen
Gut métabolisation par le foie
métabolisée par les
intestins
(Fa x Fg) Objectif:
Prédiction de la bio disponibilité orale (F)
F= FA*FG*FH
ADEBIOTECH 2021 – Eric ANDRESEpiIntestinal : prévention des effets indésirables
Pour quel
usage ?
Toxicologie: Prévention des diarrhées
induites par un traitement
Un exemple d’essai basé sur une approche innovante
des tissus reconstruits
ADEBIOTECH 2021 – Eric ANDRESEpiIntestinal : prévention des effets indésirables
Pour quel
usage ?
Toxicologie: Prévention
des diarrhées induites
par un traitement
ADEBIOTECH 2021 – Eric ANDRESEpiIntestinal : prévention des effets indésirables
Pour quel Corrélation entre la TEER et l’induction d’effet indésirable
usage ? • 30 molécules de référence testées
• Développement d’un protocole de culture
• Développement d’un modèle de prédiction
• Traitements répétés sur plus de 40 jours
• Evaluation des effets des posologies
Toxicologie:
Prévention des Modèle EpiIntestinal standard
Protocole de culture / administration évolué (au plus près du traitement final)
diarrhées induites Biomarqueur très simple (TEER)
par un traitement Modèle de prédiction évolué:
Prends en compte de nombreuses variables dans le traitement
Calibration sur 30 substances de référence
Corrélation excellente (83-84% de précision)
ADEBIOTECH 2021 – Eric ANDRESMerci à l’équipe d’Oroxcell…
…et merci pour votre attention !
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