Projet macrofil

JOINT PROGRAMME COMMITTEE Office of the Chairman COMITE CONJOINT DU PROGRAMME Bureau du Président Onchocerciasis Control Programme in West Africa Programme de lutte contre l'onchocercose en Afrique de l'Ouest African Programme for onchocerciasis Control Programme africain de lutte contre I'onchocercose JOINT ACTION FORUM Office of the President FORUM D'ACTION COMMUNE Bureau du Président TPCzz-JAF7IINF/DOC.1 JPC - JAF CCP _ FAC JOINT SESSION / SESSION CONJOINTE Washington DC, U.S.A., 12 December 2001 PROJET MACROFIL II PROJET DE CHIMIOTHERAPIE MACROFIL Objectifs: 1. L'objectif de MACROFIL (FILARIOSES R&D) est de développer ou d'optimiser des outils de détection, d'évaluation et de traitement de l'onchocercose. 2. L'accent est porté principalement sur la découverte et le développement d'un traitement qui pourrait être utilisé dans le cadre des programmes de lutte contre I'onchocercose, et qui aurait pour conséquence la stérilisation ou l'élimination perrnanente des vers adultes. 3. L'accent porte secondairement sur la découverte d'indicateurs moléculaires chez Onchocerca volvulus qui pourraient être corrélés avec un parasite non sensible ou résistant à I'ivermectine. De telles connaissances permettront de développer un outil utilisable sur le terrain par les prograrnmes de lutte pour détecter la résistance à I'ivermectine si elle se produisait. En même temps, des observations/études cliniques ciblées sur le terrain sont entreprises dans le but de vérifier si la résistance à l'ivermectine se produit effectivement chez certains patients ou pas. Activités cliniques 4. Combinaisons de I'ivermectine oour le trattement de l'onchocercose. Le Dr. K. Awadzi du Centre de Recherche sur la Chimiothérapie de I'Onchocercose (OCRC) vient de terminer deux études cliniques importantes: i) L'étude sur l'innocuité, la pharmacocinétique, I'effet microfilaricide et macrofilaricide de I'administration conjointe de I'ivermectine et de I'albendazole. Les combinaisons se sont avérées de la même efficacité que l'ivermectine utilisé seul, par rapport à leur effet contre les microfilaires. Elles n'ont présenté aucun avantage supplémentaire par rapport à celui de I'ivermectine quant à leurs effets sur I'activité reproductrice des vers femelles adultes ou sur la viabilité du ver. Les differentes combinaisons ont été bien tolérées et n'ont pas produit plus d'effets indésirables graves que I'ivermectine utilisé seul. Aucune interaction pharmacocinétique des médicaments n'a été détectée. ii) L'étude sur I'innocuité et la pharmacocinétique des combinaisons Lévamisole + ivermectine et lévamisole + albendazole : tout corlme pour l'étude citée ci-dessus aucun avantage n'a été détecté comparé à f ivermectine utilisé seul. Les résultats de ces études sont en cours de préparation pour publication. 5. La Moxidectine: La Moxidectine est un produit vétérinaire homologué (de l'American Home Products commercialisé par American Cyanamid) pour lequel I'effet sur les filarioses chez les modèles animaux expérimentaux a été intensivement étudié par des scientifiques sous l'égide de TDR. Après des consultations informelles avec American Home Products à travers sa Division de Recherche Wyeth-Ayerst, les données disponibles ont été jugées appropriées pour justifier un programme de développement du médicament. Une étude clinique chez l'homme avec des volontaires nornaux (i.e. non infectés par O. volvulus) a été initiée au Royaume Uni en vue d'évaluer l'innocuité, la tolérabilité et la pharmacocinétique de la moxidectine (étude en cours). Sur la base des résultats de cette étude (anvier 2002),la décision de poursuivre le développement clinique de ce produit comme outil de lutte contre l'onchocercose sera discutée entre la " Compagnie ", APOC, OCP, et TDR. Les coûts des études cliniques seront supportés par MACROFIL, tandis que le partenaire commercial supportera tous les coûts liés au développement 2pharmaceutique et à l'homologation du produit. L'objectif final qui sera poursuivi par ce programme de développement est la démonstration que le traitement des individus infectés par Onchocerca ayec une seule dose de moxidectine aura pour conséquence l'élimination durable des microfilaires de la peau (par la mort ou la stérilisation permanente des vers adultes). Cet effet devra être réalisé avec une innocuité et une tolérabilité comparables ou meilleures à celles de I'ivermectine. lTro I b achia: utilisation prolongée de certains antibiotiques comme agents chimiothérapeutiques potentiels contre les filarioses i) Dox.vcltcline: Une étude récente de l'Institut Bernhard Nocht de Médecine Tropicale de Hambourg en Allemagne, a montré que I'administration de la doxycycline (en dose orale journalière de 100 mg) pendant au moins 6 semaines à des patients infectés par Onchocerca volvulus (précédemment traités à I'ivermectine au Ghana), a eu pour conséquence l'élimination des microfilaires de la peau pendant au moins 18 mois. On suppose que cet effet est lié à I'effet antibiotique de la doxycycline sur ÿI/olbachia, un endosymbiont des parasites filariens. En se basant sur cette observation clinique, plusieurs propositions de recherche clinique visant un examen plus approfondi de I'effet de cet antibiotique chez des patients onchocerquiens ont été soumises à TDR. Après un examen critique de ces propositions, il a été décidé de ne pas approuver d'autres études cliniques sur la doxycycline, principalement parce qu'il n'y a aucune indication que des périodes plus courtes de traitement seraient efficaces ou que des doses plus élevées seraient plus effrcaces. Par ailleurs, même si elle s'avérait effrcace, I'utilisation prolongée de la doxycycline est considérée cofirme étant non compatible avec les besoins et les limitations imposés par la nature des programmes de lutte contre I'onchocercose. La contre-indication de I'utilisation de ce produit en début de grossesse imposerait I'exclusion ou la l'éviction de toute grossesse pendant la durée du traitement (6 semaines). En raison d'une semblable contre-indication chez les enfants, ceux-ci seraient également exclus de I'avantage thérapeutique du produit. En outre, I'utilisation prolongée de la doxycycline pourrait déclencher une sélection pour la résistance à ce médicament chez certains micro-organismes extrêmement dangereux pour la vie. Par contre, 1l a été admis que la doxycycline pourrait être envisagée pour la prise en charge spécifique de certains patients onchocerquiens ou dans certaines communautés particulières. Sur la base de ces discussions, il a été reconnu que Ilolbachta représentait une cible appropriée et il a été recommandé que le groupe de découverte des médicaments de TDR entreprenne les études appropriées en vue d'identifier des médicaments appropriés contre llolbachia (voir ci-dessous). ii) Rifampicine: Des observations expérimentales chez les animaux ont montré que la rifampicine, un médicament généralement utilisé pour le traitement de la tuberculose et également comme agent antirickettsien, est efficace contre Wolbachia. Pour mieux valider ÿI/olbachia comme cible pour le traitement des filarioses, rl a été initié une étude clinique chez l'homme visant à évaluer I'infection par Brugia malayi chez des patients atteints de tuberculose (TB) pulmonaire et qui sont actuellement inclus dans le prografilme de Traitement à Observation Directe - courte durée (DOTS). Ces patients reçoivent de la rifampicine pendant une période de six mois. Une étude de cas des patients arrivant pour le traitement de la TB à I'Unité de Tuberculose au sein du T.D.Medical College Hospital (Départements de Médecine Interne, Maladies Thoraciques et Tuberculose, Pédiatrie, ainsi qu'au Centre de Tuberculose de District), en collaboration avec I'Unité de Chimiothérapie des Filarioses à Allepey, en Inde, a été initiée. Les patients subissent des tests de dépistage de microfilaires (examen de sang nocturne) avant de recevoir le DOTS (y compris la rifampicine) et ceux qui ont des microfilaires dus à I'infection par Brugia malayi seront rews à des intervalles de deux, quatre et six mois. L'étude évaluera I'efficacité à long terme (réduction du nombre de microfilaires dans le sang) d'une thérapie contenant la rifampicine sans interferer avec le traitement de la TB. l 3del cacité combinaisons albendazole 1-ivermectine/DEC pour le trattement de lafilariose lvmphatique (FLl Des études cliniques pertinentes pour le programme mondial d'élimination de la LF et son intégration dans les programmes de lutte contre l'onchocercose ont été lancées et sont en cours d'exécution. Elles ont trait aux combinaisons suivantes: i) Albendazole + ivermectine: étude d'innocuité et d'effrcacité dans le traitement de la FL et des helminthiases intestinales dans l'île de Pemba (Dr. M. Dahoma). 1000 sujets y compris des patients atteints de FL. La phase de traitement de cette étude est achevée. Actuellement les patients sont suivis en vue de l'appréciation de I'efficacité et de I'innocuité du traitement. La fin de l'étude est prévue pour décembre 2001. ii) Albendazole + DEC: pharmacocinétique, étude d'innocuité (Dr. K. Shenoy) Cette étude a démontré qu'il n'y a aucune interaction pharmacocinétique entre I'albendazole et la DEC. iii) Albendazole * DEC: innocuité, effrcacité et PK (Dr. N. Kshirsagar) 1400 Sujets d'une région endémique de la FL en Inde ont été traités; les résultats de l'étude seront disponibles en décembre 2001. 7. Étude clinioue en vtre d'évaluer des individus provenant de certaines zones choisies de I'aire de I'OCP ayant des charges microfilariennes cutanées non conformes aux résultats attendus après des traitements répétés à I'ivermectine : 8. L'analyse épidémiologique et entomologique des données disponibles à I'OCP a mis en évidence le fait que quelques individus des régions de Bui-Volta Noire et Pru (Ghana), bien qu'ayant été traités à I'ivermectine 9 fois ou plus, avaient toujours des charges microfilariennes cutanées supérieures à celles normalement attendues après autant de traitements (i.e.10 microfilaires/biopsie ou plus). Après des consultations entre I'OCP, I'OCRC, le programme national de lutte contre I'onchocercose du Ghana, TDR et des experts de I'Institut Noguchi pour la Recherche Médicale au Ghana, il a été décidé d'étudier ces individus. Sous une stricte surveillance clinique (à I'OCRC), ces individus ont été traités avec la dose normale d'ivermectine recommandée. Afin de vérifier si le médicament avait été correctement absorbé et métabolisé, les niveaux du médicament contenus dans le sang ont été mesurés. En outre I'effet du médicament sur les parasites a également été déterminé par la quantification des microfilaires contenus dans la peau avant et après le traitement, ainsi que par la quantification et l'évaluation de la survie des microfilaires chez des simulies. Par ailleurs un examen ophtalmologique, des examens ultrasonographiques et histopathologiques des nodules seront effectués en vue de déterminer la vitalité et la fertilité des vers adultes. Les parasites isolés chez ces patients seront examinés par l'équipe de biologistes moléculaires qui rechercheront les changements survenus au niveau des principaux gènes. L'étude a été lancée en awil 2001 et les résultats sont attendus pour juillet2002. Activités de recherche pré-clinique Outil de détection de la résistance à l'ivermectine 9. L'objectif de ce projet est de développer un test basé sur le PCR en vue de détecter la résistance à I'ivermectine par l'évaluation des variations dans les fréquences des allèles aux locus pouvant servir de marqueurs de la résistance à I'ivermectine chez O.volvulus. Deux équipes de recherche collaborent dans cette étude, une en Afrique de I'Ouest pour le travail de terrain (voir le travail 4clinique mentionné ci-dessus) et une équipe internationale pour le travail de laboratoire. Durant la première année du projet, I'identification des gènes candidats associés à la résistance à I'ivermectine chez Haemonchus contortu.s et C. elegans a été achevée. 10. Durant la deuxième année (année du présent rapport), des gènes candidats de O. volvulus prélevés sur du matériel génétique de microfilaires adultes provenant de zones "non choisies" (i.e. des zones non traitées à l'ivermectine) et de zones exposées à l'ivermectine ont été examinés pour un éventuel polymorphisme. Une "analyse d'association" de certains marqueurs choisis parmi ces échantillons a été effectuée. Par ailleurs une méthode de préparation de I'ADN compatible avec la méthode actuelle de collecte d'échantillons pendant les activités routinières de terrain (biopsie cutanée ou capture de simulies) a été mise au point en collaboration avec l'équipe du laboratoire de I'OCP à Ouagadougou. ll. Pendant la troisième année (2002),les gènes manifestant un polymorphisme seront évalués en vue de développer un test de PCR pour la détection de la présence d'allèles plus fréquents dans quelques zones sous ivermectine choisies. A la fin de la troisième année, un test de PCR corrrme "preuve du concept" en vue de détecter les changements au niveau des allèles des gènes candidats chez O. volvulus sera achevé. Optimisatton du test de pansement à la DEC 12. Malheureusement, ce projet a été mis en veilleuse parce que les négociations avec une société allemande en vue du développement d'un produit standardisé basé sur une technologie d'administration des médicaments par voie percutanée n'ont pas progressé colrlme prévu. Des entretiens directs récents entre le Dr. B. Liese et la Direction de la société concernée ont ramené les partenaires potentiels à la table de négociation et les activités de R&D pour la production d'un prototype ont débuté. Activités de découverte des médicaments Inhibiteurs spécifrsues des svnthétases aminoacyl tRNAll et de ÿTolbachia l3.La conception à base structurelle des médicaments a révolutionné le développement de la nouvelle thérapeutique des infections microbiennes, du VIH et du cancer. Cette approche offre une occasion unique de collaboration à partir d'une université dirigée par le Dr. Michael Kron (de l'Université d'Etat du Michigan) pour la conception et l'expérimentation d'inhibiteurs d'une enzyme des parasites filariens connue sous le nom de synthétase d'aminoacyl-tRNA (AARS). Cette eîzyme est une nouvelle cible moléculaire validée pour la découverte de médicaments contre les infections microbiennes, reconnue par ceux qui dans I'industrie pharmaceutique sont responsables du développement de nouveaux médicaments antibactériens et antifongiques. L'équipe utilise quatre nouvelles technologies pour identifier des inhibiteurs d'une AARS du parasite humain: o Production d'une enzyme recombinée et purification à grande échelle. Les enzymes se sont révélées suffisamment stables pour être utilisées dans des formats robotiques de "criblage à grand débit", dans lesquels I'inhibition des enzymes est mesurée après leur exposition à chacun de milliers de différents inhibiteurs chimiques potentiels. Utilisation d'une méthodologie de conception des médicaments appelée SLIDE (criblage pour Ligands avec arrimage effîcacement induit,) développée à I'Université d'Etat du Michigan et précédemment appliquée seulement dans I'industrie pharmaceutique du secteur privé. Cette méthode effectue le criblage sur ordinateur de bases de données chimiques et prédit le meilleur a 5o o candidat inhibiteur d'enzyme par des essais "d'arrimage" de ceux-ci à la structure à trois dimensions de la cible protéique. Etablissement réussi de la structure atomique à trois dimensions d'une AARS filarienne, en collaboration avec le Dr. Stephen Cusack, Directeur du Laboratoire Européen de Biologie Moléculaire de Grenoble Outstation, groupe de cristallographie. C'est la première fois qu'une telle structure d'enzyme a été établie. Collaboration avec des chimistes de synthèses organiques engagés dans la conception de médicaments (Oslo, Norvège et Christchurch, Nouvelle-Zélande), ce qui donne I'occasion de synthétiser et d'optimiser les "échafaudages" moléculaires identifiés par d'autres méthodes. Des composés synthétisés ou naturels identifiés par différentes méthodes de criblage sont testés à nouveau tn vitro afin de voir s'ils inhibent I'enzyme recombinée ou in vivo afrn de vérifier leur activité contre des vers adultes maintenus en culfure. Ces étapes fournissent une rétro- information permettant d'affiner chaque phase du cycle de conception de I'inhibiteur. 14. Environ 100.000 inhibiteurs potentiels de I'enzyme filarienne ont été analysés, et nous nous sommes assurés les méthodes nécessaires pour continuer à analyser jusqu'à 400.000 inhibiteurs de plus. La recherche a identifié 17 nouvelles structures chimiques (produits synthétiques et naturels) qui inhibent la AARS du parasite, comme composés antifilariens prometteurs pour une étude plus approfondie. La mise en æuvre réussie de notre stratégie de découverte des médicaments a attiré l'attention d'une compagnie pharmaceutique internationale, Basilea Inc. (la compagnie anti- infectieuse dérivée de Roche), qui a promis son futur soutien en fournissant des conseils médicaux en matière de chimie ainsi que I'accès à sa collection privée de bibliothèques de nouveaux produits chimiques. 15.' De même, afin de trouver des composés prometteurs capables de tuer ÿYolbachia, l'éqruipe a cloné et est en train d'extraire une AARS très unique de Ilolbachia vivant dans les parasites femelles adultes de Brugia malayi. Après purification de cette enzyme,la stratégie décrite ci-dessus sera suivie: détermination de la structure de I'AARS de Ilolbachia, utilisation de la méthode SLIDE et criblage à grand débit. 16. Ainsi, par un choix rigoureux d'une équipe de recherche interdisciplinaire et multinationale, d'une cible moléculaire unique et l'incorporation de nouvelles technologies de grand intérêt pour les objectifs du secteur privé en matière de "découverte rentable de médicaments contre la maladie", nous progressons à grands pas vers le développement rationalisé des médicaments anti-filariens et anti-Wolbachia. 17. Des substances obtenues des bibliothèques chimiques disponibles ainsi que des substances spécifiques (antibiotiques) sont examinées dans le laboratoire de S. Townson. Les composés sont d'abord examinés in vitro dans un essai de 5 jours contre Onchocerca gutturosa mâle. Cela a permis d'identifier 5 antibiotiques (rifampicine, minocycline, doxycycline, clofazamine et ethambutol) ayant une activité significative contre Onchocerca. Les composés actifs sont ensuite testés in vivo contre des microfilaires d'Onchocerca chez des souris et contre des macrofilaires de Brugia pahangi transplantés dans des jirds. Les composés positifs sont encore évalués contre Brugia pahangi chez le chien. 18. Bien qu'un grand nombre de médicaments connus de la médecine vétérinaire dans le domaine anti-helmintique aient été examiné chez les modèles ci-dessus cités, aucun nouveau produit prometteur n'a été identifié. L'on suppose qu'étant donné que les médicaments pertinents actuellement utilisés pour la prise en charge des parasitoses animales sont menacés par la Criblage de médicaments sur le parasite entier in vitro ou in vivo 6résistance, les compagnies de découverte des médicaments orientées vers " le profit " doivent avoir plusieurs nouveaux composés dans leur "portefeuille de projets". Malheureusement, en raison de la valeur marchande potentiellement élevée de ces composés, ceux-ci ne sont pas mis à disposition pour évaluation contre les parasites humains. Gestion du projet 19. Les activités de MACROFIL sont menées dans le cadre opérationnel de la Division Recherche et Développement des Produits de TDR. Le groupe de Recherche pour la Découverte des Médicaments s'occupe des activités ayant trait au criblage et à la découverte de nouvelles cibles. L'évaluation des progrès accomplis et les décisions concernant la validité scientifique des découvertes sont gérées par un comité de pilotage composé d'experts dans le domaine de la découverte des médicaments. Les activités cliniques et le développement des produits sont exécutées par les Equipes de Développement des Produits, qui sont évaluées par le comité de Recherche et Développement de TDR PRD. 20. Durant la période concernée par le présent rapport, le projet a fonctionné avec un budget de US$ 1,71 m. Ce montant représente une réduction de US$ 390,000 par rapport au budget des années précédentes. Cette réduction est reflétée dans la diminution significative des activités de découverte des médicaments. Etant donné que les produits de Filarioses R&D entrent dans leur dernière phase de développement, l'on s'attend à ce que les besoins budgétaires augmentent considérablement. Avec la clôture prévue de I'OCP à la fin de 2002 et l'incertitude quant au financement futur, il est difficile de planifier et d'établir un ordre de priorité des activités de R&D à long terme.