UE 1 – Source de variabilité dans la réponse aux médicaments

1. Age and gender effects on the pharmacokinetics and pharmacodynamics of triazolam, a cytochrome P450 3A substrateDavid J. Greenblatt, Jerold S. Harmatz, Lisa L. von Moltke, C. Eugene Wright, and Richard I. ShaderThe American Society for Clinical Pharmacology and Therapeutics 2004; 76:467-79 UE 1 – Source de variabilité dans la réponse aux médicaments Master 2 Santé publique et management de la santé spécialité Pharmacologie Clinique BERDOUS-SAHEB Thamila BRIGNON Ariane FOLCHER Charlotte MERIL Gladys

2. CYP 3A: grande importance pour la biotransformation de nombreux médicaments. • Triazolam, benzodiazépine, substrat du cytochrome P450 3A • Biotranformation du triazolam uniquement par le CYP 3A

3. Les CYPs • Cytochrome P450 • Hémoprotéine • Au niveau du RE, associé à une réductase • Enzymes impliqués dans le métabolisme des xénobiotiques. →intervenant durant la phase 1 (monooxygénase) • Nomenclature des CYPs • Classés en famille et sous famille • 57 connus différents • Sous groupes importants: 3A4, 2D6

4. Métabolisme des xénobiotiques XOH Phase I Phase II Phase III Phase IV ROH O 2 X X XOH XOR XOR Ex: GST Ex: MRP Ex:P450 Ex: PGP cellule Elimination Phase I: fonctionnalisation Phase II: conjugaison (+ hydrophile) Phase III: expulsion de conjugués ou du produit parent (ex: mdr, MRP) : expulsion du xénobiotique inchangé ou conjugué

5. Triazolam • Benzodiazépine à action courte • Agoniste des Récepteurs GABA →Potentialise les effets du GABA • Substrat du CYP 3A4 • Insomnies: Dose 0,25 à 1 mg/j →En France, sa limite légale de prescription a été ramenée à 2 semaines. • Hypnotique impliqué dans des syndromes d’amnésie-automatisme

6. Objectifs (1/2) • Pré-requis

7. Objectifs (2/2) • Déterminer l’influence des facteurs Age et Sexe sur la pharmacocinétique et la pharmacodynamie du Triazolam -Étude réalisée chez 61 volontaires sains âgés de 20 à 70 ans -Inclusion d’un groupe dans l’âge intermédiaire (39-56 ans)

8. Méthodes : protocole clinique Etude croisée randomisée : 58 Blancs 3 Hispaniques Critères d’inclusion → volontaires sains ambulatoires ( sans traitement, ni maladie connue) → les jeunes femmes sans contraception (orale et implants) > n=61 volontaires Caractéristiques des volontaires :

9. METHODES : Déroulement de l’étude ► Centre médical de Boston Placebo W-O placebo / W-O placebo / 7-21J 0.25mg 7-21J 0.25mg Triazolam Triazolam ►7H30 : arrivée des volontaires au centre ( petit déj standard sans caféine, ni jus d’agrumes ) ► 9H00 : administration en double aveugle du traitement 9 prélèvements sanguins a H0- 30’- 1h- 1h 30- 2h- 3h- 4h- 6h- 8h et 24h après administration du traitement

10. Protocoles PK Approche individuelle : analyse sujet par sujet Nombre de mesures (9) pour pouvoir proposer des estimations individuelles Présentation moyenne +- SD Dosage [triazolam] plasmatique par chromatographie en phase gazeuse (limite de quantification 0.2ng/ml ) Cmax AUC Tmax

11. ►Paramètres PK principaux : 1/ Biodisponibilité = La fraction de substance absorbée qui atteint la circulation systémique 2/Clairance = une mesure de la vitesse avec laquelle l ’organisme élimine le produit 3/ Demi-vie d ’élimination = temps nécessaire à la décroissance de moitié des concentrations plasmatiques du médicament

12. Protocole PD ► Paramètres pharmacodynamique : Niveau de vigilance : Mesure de l’activité β du cerveau avec EEG à 6 électrodes Analyse spectrale par transformée de Fourier Effet sédatif : Echelle visuelle analogue EVA, autoévaluation / professionnel Test DSST Digit Symbol Substitution Test (attention et concentration) Mémorisation et acquisition d’information : Liste de 16 mots de 4 catégories différentes (1h30 après traitement (X 6) et 24h après ) Analyse : le nombre de mots retenus après 6 lecture et le nombre de mots énuméré dans l’ordre.

13. Analyse des résultats Chaque test a été effectué ► 2 fois avant traitement : moyenne des 2 valeurs correspond à la valeur de base ► au temps correspondants aux prélèvements sanguins jusqu’à 8h Analyse des résultats : ↑ou ↓ des valeurs / valeur de base

14. Analyse statistique ► Evaluation de la corrélation entre l’âge et les variables PK/PD • Corrélation de Spearman : calcul du coefficient • Coefficient > liaison ou non entre ces deux variables, résultat significatif si p<0.05 ► Comparaison des valeurs au sein de 2 groupes ▪ Test de Kruskal-Wallis : pour comparer l’effet du traitement chez les sujets jeunes et les sujets âgés ► Relation entre C plasmatique du triazolam et variables PD analyse par régression linéaire ou non linéaire

15. Résultats – Pharmacocinétique - Femmes • Comparaison sujets jeunes et âgés avec le test de Kruskal-Wallis • Analyse de l’âge face aux variables cinétiques avec la corrélation de Spearman

16. Résultats – Pharmacocinétique - Hommes • Comparaison sujets jeunes et âgés avec le test de Kruskal-Wallis • Analyse de l’âge face aux variables cinétiques avec la corrélation de Spearman

17. Résultats - Pharmacodynamique • DSST score : avant administration • Femmes et Hommes : diminue avec l’âge dans les groupe Pb et triazolam (RS corrélation de Spearman et test de Kruskal-Wallis) • Amplitude β EEG : avant administration • Femmes : augmente avec l’âge dans les 2 groupes (RS corrélation de Spearman et test de Kruskal-Wallis) • Hommes : augmente avec l’âge dans les 2 groupes (RNS dans gpe triazolam avec test de Kruskal-Wallis et corrélation de Spearman, RS dans groupe Pb avec Kruskal-Wallis)

18. Résultats • Pharmacodynamique différences triazolam/placebo

19. Résultats • Informations acquises et mémoire (testés à l’aide de 6 présentations d’une liste de 16 mots)

20. Résultats • Relations PK-PD

21. Résultats principaux (en fonction de l’âge)

22. Résultats discutables • Effet du genre? Aucune donnée statistique • Diminution du score DSST chez les personnes âgées - Données NSS • Problème d’une conscience partielle des effets d’un traitement chez personnes âgées – Résultats non présentés.

23. Résultats discutables • β EEG Amplitude méthode non valide pour étude de la sensibilité • Baisse de l’acquisition et rappel de l’information chez personnes agées.

24. Résultats pertinents • Il y a un effet de l’âge sur la cinétique du triazolam • Diminution significative de la sédation évaluée par un observateur chez personnes âgées • Pas d’influence de l’âge sur la sédation auto -évaluée et la β EEG amplitude • facteurs pharmacocinétiques et pharmacodynamiques AUC CL • sensibilité intrinsèque (individuelle) aux agonistes benzodiazépine +plus grand volume de plasma. (Bien que l’on n’ait pas une vraie idée de la variation - Calcul du coefficient de variation impossible)

25. Points forts • Contrôlé,randomisé, en double aveugle • Effet de l’âge sur la pharmacocinétique et la pharmacodynamie du triazolam mise en évidence • Variabilité des cytochromes et de la réponse aux substrats qu’ils métabolisent

26. Points faibles • Puissance insuffisante • Volontaires sains • Classes d’age étudié limité • Adaptation des méthodes utilisées?

27. Perspectives • Augmenter la puissance • Reste à déterminer : • Mécanismes qui expliquent une diminution de la clairance des benzodiazépines substrats du CYP3A • Facteur(s) responsable(s) de la variabilité individuelle dans l’expression des CYP 3A associée à d’autres facteurs