Inhibiteurs de topoisom

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Inhibiteurs de topoisomérases
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Inhibiteurs de topoisomérases

• Rappel sur les ADN topoisomérases
• ADN topoisomérases et cancer
• Inhibiteurs de top1
• Inhibiteurs de top2
• Inhibiteurs multicibles

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DNA topoisomérases

• Classe denzymes impliquées dans la régulation du
  degré de super-enroulement de lADN
• la régulation du degré de super-enroulement de
  lADN est essentielle lors de la transcription et
  de la replication de lADN.
• Les topoisomérases I (top1) réduisent le degré
  de super enroulement en créant des cassures
  monocaténaires suivies de religation.
• Les topoisomerases de type II (top2) (such as
  bacterial gyrase) réduisent le degré de super
  enroulement en créant des cassures bicaténaires
  suivies de religation.
• De nouvelles topoisomerases de type I and II
  (topoisomerase III IV) ont été découvertes.
• Certaines top3 seraient impliquées dans la
  régulation des recombinaisons
• Les topoisomerase IV interviennent dans la
  ségrégation des chromosomes qui viennent dêtre
  repliqués.

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Mécanisme général daction
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Structure des Topoisomérases

• Toutes ont un résidu tyrosine qui attaque le
  squelette phosphate de lADN
• Lénergie du pont phosphodiester est préservée
  sous la forme dune liaison covalente réversible
  ADN-protéine

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Structures communes aux topoisomérases

• Domaine 5Y CAP (Catabolite Activator Protein)
• Porte le résidu tyrosine catalytique
• Qui se lie de façon covalente à lextrémité 5 de
  lADN
• Après lattaque nucleophilique du pont
  phosphodiester
• Domaine Toprim (Topisomerases / primase)
• Groupement acide permettant la liaison de Mg2 ,
• Cofacteur requis pour la fonction catalytique

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Structures communes aux topoisomérases

• Domaine GHKL ATPase
• Se dimérisent après liaison ATP
• Pour former une  porte 
• A travers laquelle les duplex dADN passent
• Domaine de transduction
• Essentiel pour lhydrolyse d ATP

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ADN topoisomérase I

• Réduit le super-enroulement de lADN
• En créant une cassure monocaténaire transitoire
• A travers laquelle un ADN intact mono- ou
  bicaténaire passe
• Puis en réparant la cassure.
• Quelques caractéristiques spécifiques
• Top1 agit en labsence dhydrolyse dATP.
• Top1 est un monomère fonctionnel.

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Génétique top1

• 1 gene 20q11.2-q13.1
• 21 exons
• 20 exons

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Structure générale Top1

• Bleu AA 4-211
• Blanc AA 182-190, formant une boucle entre les
  hélices F G
• Jaune AA 212-582
• Magenta site actif tyrosine

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Mécanisme de relaxation des top1

• Après clivage de lADN
• Le domaine 5Y-CAP sécarte du corps de top1
• Séparant les extrémités rompues
• Et permettant le passage dun 2ème brin dADN à
  travers cette porte.

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Schéma de laction de Top1

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Topoisomérase IIa

• Série de modules catalytiques liés par des
   tiges  flexibles.
• Au moins 3 sites distincts dinteraction
  protéine-protéine gouvernant les interactions
  entre ces modules
• Ces 3 sites créent 2  trous  internes qui
  captent transitoirement lADN pendant la réaction
  de transport.

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Top2a gène

• Localisé en 17q21
• Très proche de c-erbB2
• Code pour top2a (170kD)

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Topoisomérase IIß

• Mécanisme des  2 portes 
• Le segment T passe à travers tout lenzyme.
• Cette action impose la créations de 2 (séparables
  indépendamment) interfaces protéine-protéine

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Topoisomérases et cancer

• Top1
• Pas détudes systématiques
• Relation gènes-ARN-protéine et ?
• Type de cancer
• Protéine
• Activité des inhibiteurs
• Top2
• Peu détudes
• délétions et amplifications
• Associées à amplification de c-erbB2 dans les
  cancers du sein.

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Inhibiteurs de topoisomérases

• La molécule (ou son métabolite actif) doit
• Pénétrer dans la cellule
• Atteindre le noyau sous forme active
• Elle se lie alors aux complexes ADN-topoisomérase
  (complexes clivables ADN-protéines)
• Et inhibent la religation de lADN

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Inhibiteurs de top1
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Irinotecan

• Molécule non reconnue par le système de
  résistance multiple.
• Métabolisé partiellement par les carboxyestérases
  en un métabolite, le SN 38, inhibiteur plus actif
  que l'irinotécan et principal responsable de
  l'activité.
• Existent sous forme
• Lactone active
• Hydroxylée inactive
• Equilibre pH dépendant des deux formes (acide ?
  lactone)
• Possède une composante inhibitrice de
  l'acétylcholinestérase pouvant être à l'origine
  d'un syndrome cholinergique aigu.

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Irinotecan PK

• Absorption
• après une perfusion veineuse de 350 mg/m2 en 30
  minutes, la concentration plasmatique maximale
  est voisine de 6,2 mcg/ml.Le pic plasmatique du
  SN 38, le métabolite actif, apparaît 1-1,5 heures
  après le début de la perfusion.
• 1000 fois plus actif
• AUC2-3 AUC CPT11
• RépartitionLiaison aux protéines plasmatiques
  35 pour l'irinotécan et 94 pour le SN 38.
• Demi-VieLa demi-vie plasmatique de l'irinotécan
  et du SN 38 se situe entre 10 et 14 heures.
• MétabolismeMétabolisé par la carboxyestérase en
  SN 38, métabolite actif qui subit une
  glucuroconjugaison.
• Elimination
• Voie rénale 15 à 20 de la dose sont éliminés
  dans les urines en 24 heures principalement sous
  forme inchangée.
• Voie biliaire élimination du dérivé
  glucuronconjugué du SN 38 ainsi que de
  l'irinotécan. Rôle cyp3A4 ? interactions

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Irinotecan PK résumée
  Irinotecan Irinotecan Irinotecan Irinotecan SN-38 SN-38 SN-38
Dose (mg/m2) Cmax (ng/mL) t ½ (h) Vz (L/m2) CL (L/h/m2) Cmax (ng/mL) AUC0-24 (ngh/mL) t ½ (h)
125 (N-64) 1,660 797 5.8a 0.7 110 48.5 13.3 6.01 26.3 11.9 229 108 10.4a 3.1
340 (N-6) 3,392 874 11.7b 1.0 234 69.6 13.9 4.0 56.0 28.2 474 245 21.0b 4.3
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CPT11 CRC métastatiques
Etudes princeps Etudes princeps Etudes princeps Etudes princeps Etudes princeps Etudes princeps
  Etude 1 (Américaine) Etude 1 (Américaine) Etude 1 (Américaine) Etude 2 (Européenne) Etude 2 (Européenne)
Irinotecan Bolus 5-FU/LV /s x 4 q 6 S Bolus 5-U/LV /j x 5 q 4 S Irinotecan /S x 4 q 6 S Irinotecan 5-FU/LV perf 5-FU/LV perf
N 231 226 226 198 187
RR() 39 21 18 35 22
RR() (plt0.0001)c (plt0.0001)c   (plt0.005)c (plt0.005)c
PFS (mo) 7.0 4.3 4.2 6.7 4.4
PFS (mo) (p0.004)d (p0.004)d   (plt0.001)d (plt0.001)d
OS (mo) 14.8 12.6 12.0 17.4 14.1
OS (mo) (plt0.05)d (plt0.05)d   (plt0.05)d (plt0.05)d
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Cetuximab topotecan Colonic xenografts
ZD1839 et topotecan sur les tumeurs GEO
xénogreffées
Tumor Volume (cm3)
Tumor Volume (cm3)
Treatment
3
5
Treatment
Topotecan
IMC-C225
4
2
3
2
1
1
0
0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
120
130
140
110
0
10
20
30
40
50
60
70
days
days
ZD1839
Contrôle
ZD1839 Topotecan
Topotecan
IMC-C225
IMC-C225 topotecan
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CPT11 et CRC association cytostatiques

• folfiri bevacizumab gt folfiri
• CPT11 cetuximab gt cetuximab chez malades
  résistants à CPT11

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Irinotecan effets indésirables

• Cardiovasculaires
• Vasodilatation flush (11)
  Immédiat
• Peau et phanères
• Alopécie (46)
  précoces
• Rashs (14)
  précoces
• Extravasation (0)
• Digestifs
• Diarrhée
• Précoce (43)
  Immédiat
• Différée (83)
  précoces
• Nausée (82)
  Immédiat
• Vomissements (63)
  Immédiat
• Douleurs (68)
  Immédiat, précoces
• Stomatite (30)
  Précoce
• Pulmonaires ( Japon)
• Pneumopathies interst.
  Retardées

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Irinotecan hématologiques (G4)

• Neutropénie 12
• Thrombopénie 4

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Topotecan (Hycamtin)

• Molécule non reconnue par le système de
  résistance multiple.
• Existe sous forme
• lactone active
• Hydroxylée inactive
• équilibre pH dépendant des deux formes (acide ?
  lactone)

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Topotecan PK

• Absorption
• après une perfusion veineuse de 0.5-1.5 mg/m2 en
  30 minutes
• RépartitionLiaison aux protéines plasmatiques
  35
• Demi-VieLa demi-vie plasmatique terminale 2 4h
• Métabolisme hépatique minoritaireN-déméthylation.
  
• Elimination
• Voie rénale 30 de la dose sont éliminés dans
  les urines en 24 heures principalement sous forme
  inchangée? ajustement en cas dinsuffisance
  rénale.
• Voie biliaire CYP1A2, CYP2A6, CYP2C8/9, CYP2C19,
  CYP2D6, CYP2E, C.P.A., CYP4A ?interactions

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CPT11 ADOVCA 1,5 (mg/m2/j x5)

• Monochimiothérapie de 2ème ligne
• RR 20-30
• PFS 5-6 mo
• OS 10-12 mo
• Associations (mais hématotoxicité)
• Anthracycline liposomale
• autres

30
Topotecan EI non hématologiques
31
Topotecan hématologiques (G4)

• Neutropénie
• 39
• Durée 7 jours
• Thrombopénie
• 27
• Durée 5 jours
• Anémie (G3-4)
• 37
• Transfusions 52

32
Topotecan développements

• Indications
• SCLC 1ère et 2ème ligne
• Voie orale
• Autres associations
• Antimétabolites capecitabine
• Alkylants

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Inhibiteurs de topoisomérase II

• ANthracyclines
• DNR
• DOX
• EDOX
• DMDNR
• Podophylotoxines
• Etoposide
• Teniposide

34
Configuration spatiale de lADN
35
Structure des anthracyclines
36
Intercalation dune anthracycline dans lADN
37
Relation intercalation-inhibition topoisomérase

• Incomplètement connue
• Lintercalation crée une détorsion de 13-15
• Ceci  attirerait  Top2 qui se lie à lADN et à
  lanthracycline

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EI aigus communs aux anthracyclines 1) hématologie

• Dépendant de la dose et de la fonction
  médullaire? LA, DNR, DMDNR
• LA
• Pancytopénie chez 100
• Durée 15 jours
• TS
• Neutropénie G4 20-40
• Thrombopénie G4 2-10
• Anémie G3-4 10-20

39
EI aigus communs aux anthracyclines 2)
extravasation

• Toutes les anthracyclines libres sont caustiques
  ?
• Utiliser voie veineuse centrale
• Sassurer du débit de la ligne de perfusion
• Rinçage de la voie de perfusion
• Extravasation
• Rougeur et douleur immédiates
• Risque de nécrose dans 50
• Traitement
• Rinçage abondant
• Excision
• Administration locale de dexrazoxane

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EI aigus communs aux anthracyclines 3) non
hématologiques
G3-4
NV 80 50
Mucite 40 15
Troubles transit 30 lt10
Dermatose 20 lt5
Troubles du rythme 20 lt5
Alopécie 80-100
41
Cardioxicité tardive caractéristiques des
anthracyclines

• Liée à la création de complexes réactifs Fe
  anthracyclines
• Donneurs de radicaux libres
• Non captés dans le myocarde
• ? peroxydation des lipides membranaires
• Deux présentations
• Tardive cumulative (DNR, DOX gt450mg/m2,
  EDOXgt900mg/m2, DMDNR80mg/m2) insuffisance
  cardiaque globale
• Très tardive enfants traités par DNR ou DOX
  révélation jusquà 20 ans après le traitement par
  une insuffisance cardiaque globale pouvant
  conduire à la transplantation cardiaque
• Prédiction médiocre
• FEVG isotopique ou echographique (troubles focaux
  de la mobilité myocardique)
• Marqueurs biologiques non validés
• Prévention
• Dexrazoxane
• Anthracyclines liposomales

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Toxicité tardive des top2 inhibiteurs LAM

• Délai dapparition court 2-5 ans
• Typiquement
• Pas de MDS préalable
• Aisément typable M2, M3, M4eo
• Chimiosensibles
• Liées à
• Dose instantanée
• Dose cumulée

43
ANthracyclines dose (mg/m2)
DNR LA DOX EDOX DMDNR LA
50x3 50-90 /21j 60-100 /21j 12x3
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Anthracyclines PK
DNR DOX EDOX DMDNR
liaison 50-60 74-80 77 gt95
T1/2 18-24h 20-48h 33h 20-25
VD (L/kg) 20-30 20-30 21-27 30
Metab. Foie,ol Foie, ol Foie,ol Foie,ol
Elimin. 40 biliaire 50 biliaire 35 biliaire gt50 biliaire
45
ANthracyclines, indications (associations)
46
Podophylotoxines etoposide
47
VP16, PK 1)
48
VP16 PK 2)
Metabolisme
49
VP16 EI hematologiques et immuno-allergiques
50
VP16 EI digestifs
51
VP16 Doses
LA TS
PO 100 mg x 3-10j
IV 2h (mg/m2) 100x3-5 100x3
CIV HD 1800-2400 en 24-36h
52
VP16 indications majeures

• Cancers du testicule (EP, BEP)
• Choriocarcinome (EP,BEP)
• SCLC (EP)
• LNH
• T. SNC adulte et enfant
• RMS alvéolaire enfant
• Nephroblastome