Synthèse de molécules de type inositolphosphate glycanne: traitement des troubles de la prolifération cellulaire et de désordres métaboliques caractérisés par une résistance à l'insuline.
L'invention concerne des composés apparentés aux inositolphosphates glycannes, leur utilisation en tant que médicament, en particulier pour le traitement de maladies associées à un métabolisme du glucose déficient, et pour le traitement de maladies associées à une prolifération cellulaire excessive.
Parmi les maladies associées à un métabolisme du glucose déficient, on cible en particulier le diabète. Selon le mécanisme en cause, la classification de l'OMS distingue le diabète insulinodépendant (DID), nécessitant l'administration quotidienne d'insuline et qui correspond globalement au diabète juvénile ou de type 1, et le diabète non insulinodépendant (DNID) qui correspond au diabète d'apparition tardive ou de type 2. D'après les résultats de l'étude CODE 2 (Costs of Diabètes in Europe, type 2) publiés en 1999, les 10 millions de diabétiques de type 2 des huit pays européens étudiés représentent une dépense correspondant en moyenne à 5 % des dépenses de santé. Aux Etats-Unis, cette pathologie représente la quatrième cause de mortalité et les dépenses liées à cette maladie sont considérables. La progression estimée du diabète est inquiétante, 120 millions de diabétiques de type 2 dans le monde actuellement, 150 millions en l'an 2005, 213 millions en 2010. En France, la prévalence du diabète de type 2 dans la population générale est estimée à 2 % environ, soit 1,2 million de personnes atteintes.
Il est donc important d'étudier les mécanismes d'action de l'insuline, de synthétiser de nouvelles molécules insulino-mimétiques pour augmenter le choix des prescripteurs et personnaliser au mieux le traitement en fonction du type de diabète. La régulation du métabolisme du glucose par l'insuline fait intervenir différentes hormones aux effets antagonistes, des récepteurs, des messagers, des transporteurs de glucose, des enzymes et leurs substrats. L'altération de l'un des maillons de la chaîne complexe de régulation est capable de perturber l'ensemble du système. II a été démontré que l'action d'un grand nombre d'hormones et de facteurs de croissance est médiée en partie par des seconds messagers appartenant à la famille des inositolphosphates glycannes (IPG). En particulier, chez des sujets atteints de
diabète de type 2, une altération du métabolisme des inositolphosphates glycannes est fréquemment observée. Les IPG ont pour origine des glycosylphosphatidylinositols (GPI) libres ou ancrant des protéines. Les GPI sont constitués d'inositol, de glucosamine non-N-acétylée, de glucides et d'acides gras saturés. De nombreux travaux ont porté sur la recherche de molécules de la famille des IPG aux propriétés hypoglycémiantes.
Sur le plan du mécanisme d'action de tels médiateurs, il a été montré que, dans divers types cellulaires, l'insuline, le "nerve gro th factor" (NGF), l'interleukine-2 (IL-2), l'érythropoïétine (EPO) ou le "transforming growth factor-Bl " (TGF- Bl) contrôlaient la libération d'IPG après hydrolyse d'un GPI par une phospholipase spécifique (Varela-Nieto et al. (1996) Comp.Biochem.Physiol. l l5B, 223-241; Bogdanowicz et al. (2001) Med/Sci 17, 577-585).
Toutefois, bien qu'il existe des données concernant la composition de ces médiateurs, leur structure précise demeure toujours mal connue, et des variations mineures dans leur composition semblent être à l'origine de la diversité de leur activité biologique observée dans de nombreux types cellulaires. En 1986, Saltiel et Cuatrecasas ont isolé deux substances à partir de membranes plasmiques de foie. Ces deux substances, de poids moléculaire d'environ 1000 à 2000 Da, étaient capables de mimer l'action de l'insuline (Saltiel et al. (1986) Proc. Nat. Acad. Sci 83, 5793-5797). Depuis, des travaux complémentaires ont montré que ces composés étaient constitués de glucides, de glucosamine non N-acétylée, d'inositol et d'un nombre variable de phosphates. Deux types d'IPG impliqués dans les mécanismes de transduction de l'insuline ont pu être isolés. Le myo-WG, également appelé IPG de type A, est constitué de myo-inositol et de glucosamine. Cette isoforme a un effet négatif sur l'activité des protéine-kinases dépendantes de l'AMPc en inhibant l'adénylate cyclase et en activant l'AMPc phosphodiestérase. Dans les adipocytes de rat, elle augmente la lipogénèse via l'activation de l'acétylCoA carboxylase. Le chiro-ÏPG, ou forme P, est constitué de cΛ/ro-inositol méthylé, également appelé pinitol, et de galactosamine. En stimulant l'activité de la glycogène-synthétase phosphatase, cette isoforme accroît le niveau de synthèse du glycogène. Elle active également la pyruvate- déshydrogénase phosphatase, mais n'a d'effet ni sur le métabolisme lipidique, ni sur
l'activité des protéine-kinases dépendantes de l'AMPc (U.S. Patent No 4,446,064 ; Larner et al (1988) Biochem.Biophys.Res.CommA5l, 1416-1426).
Les nombreuses recherches effectuées ont conduit à un grand nombre de composés destinés à avoir une action insulinomimétique, décrits notamment dans les documents suivants.
Le document WO 99/06421 décrit des composés amino disaccharides faisant intervenir un inositol légèrement modifié.
Le brevet AU 5 116 496 décrit des composés IPG purifiés à partir d'organismes vivants (Trypanosome et foie de bovins), mais cette technique ne permet pas de connaître la composition et la structure exacte des IPG ; de plus, le risque d'éventuelle contamination par des agents pathogènes est loin d'être négligeable.
Le document Biochemistry, 1998, vol 37, 38, 13421-13436 décrit des IPG synthétiques comprenant un motif de base constitué par un squelette de trois résidus mannose, et précise qu'un groupement inositol incluant la chaîne latérale mannose en position de liaison glycosidique appropriée est nécessaire pour l'activité insulinomimétique. En outre ce document dissuade l'homme du métier d'utiliser des phosphodissacharides qu'il décrit comme nettement moins efficace.
Le brevet US 6 004 938 décrit des composés de type IPG, notamment de type pentasaccharide, obtenus par synthèse chimique, efficaces, mais dont la synthèse est très complexe nécessitant jusqu'à cinquante étapes de synthèse. Ainsi, les composés connus ne satisfont pas à tous les critères souhaités d'efficacité, de facilité de synthèse, de sécurité.
Concernant les maladies associées à une prolifération cellulaire excessive, on sait que la voie de signalisation impliquant l'IPG intervient dans le mécanisme d'action de nombreuses cytokines, hormones ou facteurs de croissance, notamment le TGF-β. Ce facteur de croissance intervient en particulier dans les processus de cicatrisation, dans la formation de la matrice extracellulaire ou le contrôle du cycle cellulaire. Il agit par l'intermédiaire de deux récepteurs à activité sérine/thréonine kinases, dits de type I et II (TBR-I et TβR-II). Des cellules dépourvues de ces récepteurs ou exprimant une forme mutée de ceux-ci, deviennent résistantes aux effets du TGF-β, comme c'est le cas dans les cancers colorectaux non polyposiques,
certains cancers du pancréas, de la prostate, du rein, certains cancers métastatiques du poumon ou des leucémies lymphoïdes chroniques...
La liaison du TGF-β à ses récepteurs permet le recrutement de protéines cytoplasmiques de la famille Smad qui jouent un rôle central aussi bien au niveau du contrôle de la prolifération cellulaire que de l'activité transcriptionnelle des gènes de molécules matricielles.
Parallèlement à ces mécanismes, les inventeurs ont démontré que le TGF-β stimulait la production d'IPG dans une lignée de cellules épithéliales (MVÎLU), chez laquelle il induit une inhibition de la prolifération. Cet IPG dont la structure précise n'est pas connue renferme de l'inositol, du phosphate et de la glucosamine. Cet IPG aujourd'hui connu de l'homme du métier est capable de mimer les effets du TGF-β sur l'inhibition de la synthèse d'ADN. Cet effet antiprolifératif s'exerce indépendamment de la présence du récepteur de type I. En effet, l'IPG inhibe la prolifération de la sous lignée R-1B qui est un mutant de MVÎLU n'exprimant pas le récepteur TBR-I fonctionnel. L'IPG agit donc sur une ou plusieurs cibles, en aval des récepteurs. Ces résultats indiquent que la libération d'IPG est une étape importante dans le contrôle de la prolifération cellulaire par le TGF-β. De plus, le fait que des cellules résistantes aux effets antiprolifératifs du TGF-β (lignée R-1B) restent sensibles à l'IPG exogène suggère que la résistance aux effets antiprolifératifs du TGF-β est liée à l'absence de génération d'IPG après traitement par le TGF-β. L'altération de ce mécanisme de signalisation pourrait être à l'origine de certaines tumeurs (Bogdanowicz et al. (1996) Ce/7. Signal. 8, 503-509; Bogdanowicz et al. (2000) Moll.Cell.Biochem.20S, 143-150).
Les premiers travaux tentant d'établir des relations structure-activité ont été réalisés avec des molécules de type IPG purifiées à partir de GPI ancrant des protéines (GPI de T. brucei) ou plus récemment avec un IPG de synthèse (Frick et al. (1998) Bioche is γ 31, 13421-13436). Ces molécules peuvent induire la phosphorylation de la protéine IRS-1, l'activation de la PI-3kinase et la translocation de GLUT-4 sans affecter l'état de phosphorylation de la sous-unité β du récepteur de l'insuline. Ces résultats confirment que ces molécules doivent nécessairement contenir un certain nombre de résidus osidiques pour mimer les effets de l'insuline. Toutefois, il est difficile de prévoir l'activité des molécules, à moins d'identifier une
structure de base qui confère l'activité, ou l'essentiel de l'activité, biologique recherchée, démontrée par des tests biologiques, et sur laquelle différents radicaux peuvent être greffés sans altérer de manière non souhaitée cette activité. Les inventeurs ont réussi à identifier une telle structure de base disaccharidique décrite plus loin.
Par ailleurs, les méthodes biochimiques actuellement disponibles ne permettent que très difficilement d'isoler, à partir de microorganismes, de l'IPG ayant un indice de pureté suffisant pour envisager des applications thérapeutiques. A ce jour, seule la synthèse chimique peut permettre d'obtenir des molécules d'IPG pur en quantité suffisante (WO 99/38516, WO 99/37309, WO 00/64454, WO 96/29063, US 00/6004938).
Au vu de l'art antérieur rappelé, il existe toujours le besoin d'obtenir de nouveaux composés de type IPG efficaces thérapeutiquement, dont la synthèse est suffisamment simple pour une production industrielle, et permettant d'agir sur les mêmes cibles que l'IPG endogène. L'invention vise également à obtenir des composés chimiquement purs, non isolés de mammifères, afin d'éviter de nombreux risques de toxicité, ESB par exemple. En effet, un autre objet de l'invention est d'obtenir des composés ne possédant pas de toxicité propre, ni d'immunogénicité.
A cet effet, l'invention a pour objet selon un premier aspect un composé de formule (A):
- R] est choisi dans le groupe constitué par OH, un oligosaccharide, un polysaccharide, et R2=R3=OH, ou au moins un des groupes Ri, R2, R3 est un groupe capable de modifier la hpophilie du composé A, l'autre ou les deux autres de ces trois groupes étant OH; et
- R» est choisi dans le groupe constitué par OH, NH et un groupe capable de modifier la hpophilie du composé A, et
- Re est H ou CH2OH, et
- X est choisi parmi O, NH, S, CH , et
- R5 est choisi parmi OH, un oligosaccharide, un polysaccharide et un groupe capable de modifier la biodisponibilité du composé A, et ses sels pharmaceutiquement acceptables.
L'invention concerne de manière très avantageuse un composé A en tant que médicament. Les inventeurs ont en effet, de manière surprenante, réussi à obtenir des composés particulièrement actifs comparés à l'art antérieur, en utilisant un hétérocycle au lieu d'un cycle inositol, contrairement aux composés connus.
L'invention concerne également les isomères du composé A.
Selon une réalisation préférée, Rι=R2=R3=OH, et R4 est OH ou NH2.
Selon une réalisation, R5=OH, Re=H.
Selon une réalisation, X est une liaison α, le composé A étant:
Selon une réalisation X est une liaison β, le composé de formule I suivante:
Selon une réalisation préférée, l'invention concerne un composé de formule I suivante:
dans laquelle:
- X est choisi parmi O, S, N
- R est OH ou un hexose
- R8 est choisi parmi OH, NH en tant que médicament.
Selon une réalisation préférée, l'invention concerne un composé de formule II suivante:
- X est choisi parmi O, S, N
- R est OH ou un hexose
- R8 est choisi parmi OH, NH2 en tant que médicament. L'invention concerne selon des réalisations préférées les composés de formule I ou II, dans lesquels le cycle non porteur du phosphate cyclique est choisi parmi le glucose, le mannose, le galactose, la glucosamine, la mannosamine, la galactosamine.
L'invention concerne selon des réalisations préférées les composés de formule I ou II, dans lesquels le cycle porteur du phosphate cyclique est choisi parmi
un pentose (par exemple lyxose, ribose) en configuration D ou L, un hexose (par exemple glucose, mannose, galactose).
L'invention concerne selon des réalisations particulièrement avantageuses les composés FC663, FC669, FC670, FC671 (voir schémas 1 et 2). Selon une réalisation, l'invention concerne un composé de formule A, et ayant une activité biologique d'au moins 10% de celle du composé I, de préférence au moins 30, 50, 80, 100% de cette activité.
Selon une réalisation, l'invention concerne un composé de formule A, et ayant une activité biologique d'au moins 10% de celle du composé II, de préférence au moins 30, 50, 80, 100% de cette activité.
L'invention concerne ainsi également les composés dérivés de formule A, dont l'activité biologique est validée par des tests d'activité biologiques in vitro et/ou in vivo appropriés. Parmi les tests appropriés on utilisera selon une réalisation le test d'activité décrit de manière détaillée plus loin dans la description réalisé mis au point pour les composés FC663, FC669, FC670, FC671, ou des tests apparentés conduits désormais sans difficulté excessive par l'homme du métier sur ces composés dérivés au vu du présent document.
Les groupes capables de modifier la hpophilie sont connus de l'homme du métier, notamment par détermination de la valeur Log P, selon des méthodes appropriées.
La nature et la taille des radicaux Ri, R , R3, R4, R5, R$ influeront sur la hpophilie du composé I et/ou sa biodisponibilité. Divers groupes lipophiles, destinés à faciliter le contact avec la membrane cellulaire, sont connus de l'homme du métier. De manière globale, si ces groupes sont de grande taille, la biodisponibilité sera réduite du fait de l'encombrement stérique alors que la hpophilie sera accrue. Le choix des radicaux K\ à Rβ, et en particulier de RI et R5, sera typiquement fait en fonction de la difficulté de synthèse de l'IPG et de l'efficacité thérapeutique obtenue. On préparera le cas échéant des composés différents par leur schéma de synthèse et leur efficacité thérapeutique en fonction du but principalement recherché. Parmi les groupements lipophiles, on préférera en particulier selon une réalisation des chaînes aliphatiques linéaires ou ramifiées, saturées ou insaturées.
Selon une réalisation préférée, le ou les groupes capables de modifier la Hpophilie sont choisis parmi: a) un groupe alkyle, linéaire ou ramifié, comprenant moins de 20 atomes de carbone; b) un groupe cyclo-alkyle comprenant moins de 10 atomes de carbone; c) un groupe alcényle, linéaire ou ramifié, comprenant moins de 20 atomes de carbone; d) un groupe cyclo-alcényle comprenant moins de 10 atomes de carbone; e) un groupe aryle comprenant moins de 20 atomes de carbone; f) un groupe aralkyle comprenant moins de 20 atomes de carbone; g) un groupe hétéroaryle comprenant 4 à 9 atomes de carbone et au moins un hétéroatome choisi parmi l'oxygène, l'azote, le soufre; h) un groupe hétérocyclique, comprenant 2 à 9 atomes de carbone et au moins un hétéroatome choisi parmi l'oxygène, le soufre et l'azote.
Toutefois cette réalisation n'est pas limitative, le ou les groupes lipophiles pouvant être de manière plus générale:
- un groupe linéaire ou ramifié alkylène, alcényle ou alcénylène, ces groupes pouvant être substitués par un oxa, aza, thia ou une combinaison d'au moins deux groupes liés par une simple ou double liaison ou une liaison O, S, SO, CON;
- un groupe alkyle, alcényle, mono- ou bi-cycloalkyle, aryle, hétéroaryle, mono- ou bicycloalkylalkyle, mono- ou bicycloalkylalcényle, arylalkyle, aralkyle, hétéroaryl- alkyle, arylalcényle, hétéroarylalcényle, alkaryle, azacycloalkyle, diazacycloalkyle, bicycloalkyle, mono- ou diazabicycloalkyle, mono- ou bicyclo hétéroaromatique;
- un groupe choisi parmi:
CH3 (CH2)n CH(COOH)NHCO(CH2)2 CO-, CH3 (CH2)r CONHCH(COOH)(CH2)2CO-,
-NHCH(COOH)(CH2)4NH-CO(CH2)mCH3,
-NHCH(COOH)(CH2)4NH-COCH((CH)2 COOH)NH-CO(CH2)pCH3, n, m, r, p étant un entier entre 5 et 15;
- un groupe lipophile arylique (groupes aryliques bicycliques y compris) non substitué ou substitué avec un, deux ou trois substituants indépendamment choisis parmi les radicaux alkyle inférieur, haloalkyle, alcoxy, thioalcoxy, aminé, alkylamino, dialkylamino, hydroxy, halo, mercapto, sulfhydryle, nitro, cyano,
carboxaldehyde, carboxy, alkoxycarbonyle, haloalkyl-C(O)-NH-, haloalcenyle-C(O)- NH et carboxamide (en outre, les groupes aryliques substitués incluent le tétrafluorophényl et le pentafluorophényl);
- un dérivé stéroïde, un lipide naturel ou de synthèse, un saccharide coiffé par une unité aliphatique ou cycloaliphatique.
Le terme "alcényle" se rapporte à un hydrocarbure à chaînes droit ou ramifiée contenant de 2 à 10 atomes de carbone et contenant également au moins une double liaison C=C. Les exemples d' alcényle incluent -CH≈CH^ -CH2CH=CH2, -C(CH3)=CH2, -CH2CH=CHCH3, et semblables. Le terme "aryle" se rapporte à un système carbocyclique comprenant au moins un cycle aromatique, et fait référence notamment aux radicaux phényle, piridyle, naphtyle, tetrahydronaphthyle, indanyle, indenyle et semblables.
Le terme "arylalkyle" se rapporte à un radical alkyl inférieur auquel est ajouté un groupe arylique. On citera notamment les groupes benzylique, phényléthylique, l'hydroxybenzyle, le fluorobenzyle, le fluorophényléthyle.
Le terme "cycloalkyle", mono- ou poly-cycloalkyle, se rapporte de préférence à un groupe alicyclique comportant de 3 à 10 atomes de carbone, notamment les groupes cyclopropyle, cyclobutyle, cyclopentyle, cyclohexyle, norbornyle, adamantyle. Les groupes cycloalkyle peuvent être le cas échéant substitués. Le terme "alkyle inférieur" se rapporte aux groupes alkyles de chaîne ramifiée ou droite, le cas échéant substitués, comportant un à dix atomes de carbone, notamment les groupes méthyle, éthyle, propyle, isopropyle, butyle, isopentyle.
Le terme "oxo" signifie (= O). Le terme "Bn" signifie benzyle.
L'invention concerne selon un autre aspect, un composé A en configuration β, et de manière préférée, un composé de formule (II) capable de mimer l'action de l'insuline pour le traitement de maladies dues à un métabolisme du glucose déficient.
Les inventeurs ont en effet démontré que de tels composés (II) sont capables de mimer l'action de l'insuline sur la captation du glucose chez les adipocytes ainsi que sur la synthèse de glycogène chez les hépatocytes. De tels composés (II) induisent la phosphorylation de la sous-unité β du récepteur de l'insuline et ils sont également capables de mimer les effets de l'insuline sur deux cibles cytoplasmiques impliquées dans la signalisation: la phosphorylation, sur un ou des résidus tyrosines,
de IRS-1 (Insulin Receptor Substrat-1) et l'activation de Erkl/2 MAPkinases (Extracellular Regulated Kinase 1/2 Mitogen Activated Protein kinase). Ces molécules peuvent être utilisées dans le traitement des troubles du métabolisme du glucose tels que l'intolérance au glucose, l'hyperglycémie associée au diabète non insulinodépendant, la résistance à l'insuline et leur complication chronique. La résistance à l'insuline peut résulter de troubles comme l'obésité, l'hyperlipidémie, la dyslipidémie, l'athérosclérose, l'hypertension, les pathologies cardiovasculaires, le SIDA, les cancers, la cachexie, les septicémies, les traumas associés aux brûlures, la malnutrition, le stress, l'âge, le lupus et les autres pathologies auto-immunes, les troubles endocrines, l'hyperuricémie, le syndrome polykystique ovarien et les complications dues à l'activité sportive ou à l'inactivité.
L'invention concerne aussi l'utilisation d'un composé A en configuration β, et de manière préférée d'un composé II, pour la préparation d'un médicament contre des troubles dus à un métabolisme du glucose déficient. L'invention concerne aussi un procédé de traitement de troubles dus à un métabolisme du glucose déficient comprenant l'utilisation d'un composé A en configuration β, et de manière préférée d'un composé IL
L'invention concerne aussi selon un autre aspect l'utilisation d'un composé A en configuration α, et de manière préférée d'un composé de formule I, pour le traitement de maladies associées à une prolifération cellulaire excessive, notamment le cancer, le psoriasis et le pannus rhumatoïde.
Les inventeurs ont en effet démontré que des composés de formule (I), de type inositolphosphate glycanne (IPG), sont capables d'inhiber fortement la prolifération de cellules, et en particulier de cellules provenant d'une lignée d'adénocarcinome humain SW-480, comme cela sera décrit plus loin. Ces molécules peuvent être utilisées dans le traitement de pathologies présentant une prolifération cellulaire excessive comme le cancer, le psoriasis et le pannus synovial rhumatoïde.
Selon un autre aspect, l'invention concerne une composition pharmaceutique comprenant une quantité pharmaceutiquement efficace d'un composé A tel que décrit précédemment, en de manière préférée un composé I ou un composé II, et un véhicule pharmaceutiquement acceptable.
L'invention concerne également l'utilisation d'un composé A en configuration α, et de manière préférée d'un composé de formule I, pour la préparation d'un médicament contre des maladies associées à une prolifération cellulaire excessive, notamment le cancer, le psoriasis et le pannus rhumatoïde.
L'invention concerne aussi un procédé de traitement des maladies associées à une prolifération cellulaire excessive, notamment le cancer, le psoriasis, le pannus rhumatoïde, comprenant l'utilisation d'un composé I.
L'invention concerne selon un autre aspect un procédé d'obtention de composés de formule I ou II, dans laquelle X=O et R4=OH, comprenant les étapes suivantes: -étape 1: mélange des composés (1) et (2) de formules
(2)
(1)
-étape 2: désacétalisation des intermédiaires obtenus à l'étape 1,
-étape 3: cyclisation et déprotection des intermédiaires obtenus à l'étape 2.
L'invention concerne selon un autre aspect un procédé d'obtention de formule I ou II, dans laquelle X=O et =NH2, comprenant les étapes:
-étape 1 : mélange des composés (9) et (2) de formules
(9) (2) -étape 2: désacétalisation des intermédiaires obtenus à l'étape 1, -étape 3: déprotection des intermédiaires obtenus à l'étape 2.
Selon une réalisation, la quantité pharmaceutiquement efficace du composé A, et de préférence du composé I ou II administré, correspond à une dose typiquement de l'ordre de 10 μg/kg/jour à 100 mg/kg/jour de poids corporel. De préférence la dose sera de l'ordre de 0,1 à 1 mg/kg/jour. Pour une administration parentérale en continu, le dosage pourra être par exemple de l'ordre de 50 μg/kg/heure à 1 mg/kg/heure, en plusieurs injections/jour ou par perfusion sous- cutanée en continu.
Les compositions pharmaceutiques comprenant les molécules de type inositolphosphate glycanne de formule A décrites précédemment peuvent être formulées de différentes manières. Outre un ou plusieurs IPG de synthèse de formule A, de préférence de formule I ou II, ces formulations pharmacologiquement acceptables peuvent également comprendre un excipient, un transporteur, un tampon, un stabilisant ou toute autre substance adaptée. Le terme transporteur ou véhicule "pharmacologiquement acceptable" signifie un solide non toxique, un 'contenant semi-solide ou liquide, une substance d'encapsulation ou une substance auxiliaire de quelque type que ce soit. De telles substances ne doivent pas interférer avec l'efficacité du ou des principe(s) actif(s). La nature précise du transporteur ou du matériel dépend de la voie d'administration, par exemple orale, rectale, intravaginale, topique (comme des poudres, onguents, gouttes ou patch transdermiques), intraveineuse, cutanée ou subcutanée, nasale, intramusculaire, intrasternale, intrapéritonéale, par injection ou perfusion intra-articulaire. On peut par exemple utiliser comme transporteur de l'eau, une solution saline, une solution de Ringer, une solution de dextrose, une solution non aqueuse contenant des huiles ou des liposomes, de la vaseline, des huiles végétales, animales, minérales ou synthétiques. Les transporteurs appropriés peuvent contenir des additifs augmentant notamment la stabilité chimique de la composition, par exemple : des tampons (tels que phosphates, citrates, succinates, acides organiques), des antioxydants, des peptides de faible poids moléculaire, des protéines (gélatine, sérum albumine), des polymères hydrophiles (polyvinyles pyrrolidones), des acides aminés, des saccharides (glucose, dextrine), des agents chélatants (EDTA), des surfactants non ioniques (ethylèneglycol, propylèneglycol, polyéthylèneglycol). Un composé selon l'invention est typiquement formulé à une concentration d'environ 0,1 mg/ml à 100 mg/ml,
notamment de 0,1 à 10 mg/ml. L'invention concerne également l'utilisation de sels des composés selon l'invention, l'utilisation de certains transporteurs ou autres excipients pouvant entraîner la formation de tels sels selon les substituants du disaccharide selon l'invention. Les composés de la présente invention sont typiquement conservés sous forme de doses unitaires dans des contenants appropriés, ou sous forme de solution aqueuse ou de formulation lyophilisée.
Les formulations pour administration par voie orale peuvent se présenter notamment sous forme de tablettes, de capsules, de poudre ou de liquide. Une tablette peut inclure un excipient/transporteur tel que la gélatine ou un adjuvant.
Pour les injections intraveineuses, cutanées ou sous-cutanées, les IPG de synthèse de formule A, et de préférence de formule I ou II, sont sous forme d'une solution aqueuse acceptable sous forme parentérale, c'est à dire en absence de pyrogène, aux pH, isotonicité et stabilité adéquates (ex: NaCl, solution de Ringer, ou solution de Ringer-lactate) .
La prescription des composés de cette présente invention se fait, de préférence, pour chaque individu, à des posologies prophylactiques ou thérapeutiques suffisantes pour exercer une action bénéfique (effets antiprolifératifs, traitement approprié des troubles du métabolisme du glucose tels que l'intolérance au glucose, l'hyperglycémie associée au DNID ainsi que toute forme de résistance à l'insuline). La posologie et le mode d'administration dépendront de la nature et de la sévérité de la pathologie à traiter.
Les décisions concernant le traitement, comme le dosage, sont sous la responsabilité des médecins traitants. Elles doivent tenir compte des pathologies à traiter, du patient, du mode d'administration notamment. Ces différents exemples susmentionnés peuvent être retrouvés dans: "Remington's Pharmaceutical Sciences,
16th édition, Oslo, A. (ed), 1980".
Grâce aux travaux réalisés par les inventeurs, les composés obtenus présentent une synthèse plus aisée que celle des composés connus, ces composés étant en outre non reconnus par des enzymes habituellement en charge du métabolisme des sucres. En outre, les molécules IPG obtenues ne présentent pas de toxicités aiguës (court terme), ni chronique (long terme).
D'autres objets et avantages de la description apparaîtront à l'aide de la description détaillée qui suit, illustrée par les figures:
- Figure 1.a: effet du composé FC663 sur la prolifération de cellules SW-480. Les cellules sont ensemencées dans des plaques de 96 puits et incubés en présence ou en absence du composé à tester FC663 à différentes concentrations pendant 24h. Le réactif colorimétrique est rajouté pendant les 4 dernières heures. La prolifération cellulaire est mesurée par lecture densitométrique à 490 nm (**: p<0,01; *** p<0,005).
- Figure l.b: effet du composé FC669 sur la prolifération de cellules SW-480. Les cellules sont ensemencées dans des plaques de 96 puits et incubés en présence ou en absence du composé à tester FC669 à différentes concentrations pendant 24h. Le réactif colorimétrique est rajouté pendant les 4 dernières heures. La prolifération cellulaire est mesurée par lecture densitométrique à 490 nm (**: p<0,01; *** p<0,005). - Figure 2. a: effet du composé FC670 sur la synthèse de glycogène au niveau d'hépatocytes HepG2. Les cellules sont ensemencées dans des plaques de 9,6 cm2 puis incubées pendant 4 heures avec le composé à tester FC670 ou avec l'insuline (contrôle positif) en présence du D[3H-2] glucose comme décrit dans le chapitre "matériels et méthodes". La synthèse de glycogène est mesurée par l'incorporation du glucose tritié et rapportée à la quantité de protéine totale (*: p<0,05; *** p<0,005).
- Figure 2.b: effet du composé FC671 sur la synthèse de glycogène au niveau d'hépatocytes HepG2. Les cellules sont ensemencées dans des plaques de 9,6 cm2 puis incubées pendant 4 heures avec le composé à tester FC671 ou avec l'insuline (contrôle positif) en présence du D[3H-2]glucose comme décrit dans le chapitre "matériels et méthodes". La synthèse de glycogène est mesurée par l'incorporation du glucose tritié et rapportée à la quantité de protéine totale (*: p<0,05; *** p<0,005). Figure 3. a: effet du composé FC670 sur la captation du glucose au niveau d'adipocytes 3T3-L1. Les cellules sont ensemencées dans des plaques de 9,6 cm2 puis incubées pendant 20 minutes avec le composé FC670 ou avec l'insuline (contrôle positif), puis du [3H]déoxy-D-glucose est ajouté dans le
milieu comme décrit dans le chapitre "matériels et méthodes". La captation du glucose est mesurée par l'incorporation du 2-[3H]déoxy-D-glucose (*:p<0,05; *** p<0,005).
Figure 3.b: effet du composé FC671 sur la captation du glucose au niveau d'adipocytes 3T3-L1. Les cellules sont ensemencées dans des plaques de 9,6 cm2 puis incubées pendant 20 minutes avec le composé FC671 ou avec l'insuline (contrôle positif), puis du [ H]déoxy-D-glucose est ajouté dans le milieu comme décrit dans le chapitre "matériels et méthodes". La captation du glucose est mesurée par l'incorporation du 2-[ H]déoxy-D-glucose (*:p<0,05; *** p<0,005).
Figure 4. a: effet de l'insuline sur la phosphorylation d'IRS-1 et de la sous unité β de son récepteur au niveau d'hépatocytes HepG2, mesurée selon la méthode 2.C. Figure 4.b: effet du composé FC670 sur la phosphorylation d'IRS-1 et de la sous unité β de son récepteur au niveau d'hépatocytes HepG2, mesurée selon la méthode 2.C.
- Figure 4.c: effet du composé FC671 sur la phosphorylation d'IRS-1 et de la sous unité β de son récepteur au niveau d'hépatocytes HepG2, mesurée selon la méthode 2.C. - Figure 5. a: effet de l'insuline sur l'activation de Erkl/2 MAPkinase au niveau d'hépatocytes HepG2, mesurée selon la méthode 2.D.
- Figure 5.b: effet du composé FC670 sur l'activation de Erkl/2 MAPkinase au niveau d'hépatocytes HepG2, mesurée selon la méthode 2.D.
Figure 5.c: effet du composé FC671 sur l'activation de Erkl/2 MAPkinase au niveau d'hépatocytes HepG2, mesurée selon la méthode 2.D.
Les schémas de synthèse et les résultats d'essais décrits de manière détaillée sont présentés à titre illustratif et non limitatif, à l'aide de quatre composés exemples, répondant aux formules I ou II, présentant des propriétés particulièrement avantageuses, et désignés FC663, FC669, FC670, FC671. La synthèse des composés FC663 et FC671 a été effectuée selon les schémas réactionnels suivants.
Schéma 1
FC663 FC671
La synthèse et la structure des molécules sont détaillées ci-après.
Synthèse des composés 3 et 4.
0,580 g (2,07 mmol) de composé 2 (G. E. Keck, T. T. Wager, J.Org.Chem. 61 (1996) 8366-8367) et 2,12 g (3,1 mmol) de composé 1 sont mis en solution dans 20 ml de chlorure de méthylène anhydre puis lg de tamis moléculaire (4 Â) sont ajoutés. La
suspension est agitée à -30°C pendant 15 minutes puis on ajoute 1 ml d'une solution 0,2 molaire d'acide triméthylsilyltrifluorométhane sulfonique dans du chlorure de méthylène. Le mélange réactionnel est agité à -30°C pendant 1 heure puis il est laissé revenir à température ambiante. La suspension est filtrée sur de la célite et le filtrat est concentré sous pression réduite. Les composés 3 (0,750 g, 45% ) et 4 (0,450 g, 27%) sont obtenus purs par chromatographie sur gel de silice. Le composé 3 est une huile incolore. Ry= 0,39 (hexane/acétate d'éthyle 8:2); [α] > = +52 (c = 3,1
CHCI3); *H RMN (CDCI3) δ 5,32 J = 4 Hz, signal caractéristique d'un proton anomère de configuration α d'un résidu glucose; analyse calculée pour C4QH54OIO: %C = 73,3, %H = 6,8; trouvée: %C = 73,59, %H = 6,61.
Le composé 4 est une huile incolore. Ry= 0,35 (hexane/acétate d'éthyle 8:2); [ \τ =
+24 (c = 1,4 CHCI3); lH RMN (CDCI3) δ 4,55 J = 8 Hz, signal caractéristique d'un proton anomère de configuration β d'un résidu glucose; analyse calculée pour C49H54O10: %C = 73,3, %H = 6,8; trouvée: %C = 73,42, %H =6,75
Synthèse du composé 5.
0,750 g (0,93 mmol) de composé 3 sont dissous dans 3 ml de tetrahydrofurane (THF) puis on ajoute à cette solution 20 ml d'une solution aqueuse d'acide acétique à 70% . Le mélange réactionnel est chauffé à 60°C pendant 5 heures. Les solvants sont évaporés sous pression réduite et le résidu est coévaporé 2 fois avec du toluène. Le composé 5 (0,524 g, 74%) est obtenu pur sous la forme d'une huile incolore par purification sur colonne de gel de silice. R = 0,51 (hexane/acétate d'éthyle 5:5);
[α]D = +60 (c = 0,9 CHCI3); analyse calculée pour C46H50O10: %C = 72,4, %H =
6,6; trouvée: %C = 72,71, %H =6,69.
Synthèse du composé 7.
Le composé 7 (0,314 g, 70%) est obtenu sous forme de poudre blanche par traitement de 0,450 g (0,59 mmol) de composé 4 selon le protocole décrit pour la préparation du composé 5. Ry= 0,46 (hexane/acétate d'éthyle 5:5); F = 139°C, [a]D
= +41 (c = 0,7 CHCI3); analyse calculée pour C46H50O10: %C = 72,4, %H = 6,6; trouvée: %C = 72,35, %H =6,45.
Synthèse des composés FC663 et FC671. 3 g de triazole sont dissous dans 80 ml de THF, la solution résultante est refroidie à 10°C, puis on ajoute goutte à goutte successivement 1,35 ml d'oxychlorure de phosphore puis 6 ml de triéthylamine. Le mélange réactionnel est ensuite agité à température ambiante pendant 15 minutes. Le précipité formé lors de la réaction est filtré puis lavé avec un peu de THF anhydre. 0,2 g (0,26 mmol) de composé 5 ou 7 sont dissous dans 2 ml de THF anhydre puis on ajoute 30 ml du filtrat précédemment obtenu. Le volume réactionnel est ramené à 5 ml par concentration sous pression réduite. Le mélange réactionnel est agité à température ambiante pendant 15 minutes puis dilué avec 70 ml d'acétate d'éthyle. La phase organique est lavée 2 fois avec 2 ml d'eau, décantée, séchée sulfate de magnésium, puis concentrée. Le résidu contient le phosphate cyclique (31p RMN δ 14,2 ppm) qui est utilisé sans purification pour l'étape de déprotection. Le phosphate cyclique est mis en solution dans 20 ml d'un mélange THF/EtOH/H2θ (1 :1:1) puis agité 20 heures sous atmosphère d'hydrogène en présence de 20 mg d'hydrogénocarbonate de triéthylammonium et 160 mg de palladium sur charbon à 10%. Le catalyseur est filtré sur célite et rincé avec de l'eau. Le filtrat est concentré sous pression réduite. Le résidu est dilué avec 1 ml d'eau et purifié à l'aide d'une colonne Cl 8 isolute SPE pour fournir après lyophilisation le composé FC663 ou FC671 sous forme de sel de triéthylammonium.
La synthèse des composés FC669 et FC670 a été effectuée selon les schémas réactionnels suivants.
Schéma 2
FC669 FC670
Synthèse des composés 10 et 11.
0,500 g (1,78 mmol) de composé 2 (G. E. Keck, T. T. Wager, J.Org.Chem. 61 (1996) 8366-8367) et 1,65 g (2,67 mmol) de composé 9 (W. Kinzy, R. R. Schmidt, Liebigs Ann. Chem. (1985),1537-1545) sont mis en solution dans 20 ml de chlorure de
méthylène anhydre puis lg de tamis moléculaire (4 Â) sont ajoutés. La suspension est agitée à-30°C pendant 15 minutes puis on ajoute 1 ml d'une solution 0,2 molaire d'acide triméthylsilyltrifluorométhane sulfonique dans du chlorure de méthylène. Le mélange réactionnel est agité à -30°C pendant 1 heure puis il est laissé revenir à température ambiante. La suspension est filtrée sur de la célite et le filtrat est concentré sous pression réduite. Les composés 10 (0,537 g, 41%) et 11 (0,557 g, 44%) sont obtenus purs par chromatographie sur gel de silice. Le composé 10 est une poudre blanche.
0,41 (hexane/acétate d'éthyle 8:2); F = 85°C; [α]D = +73 (c =
0,54 CHCI3); !H RMN (CDCI3) δ 5,34 J = 4 Hz, signal caractéristique d'un proton anomère de configuration α d'un résidu glucose; analyse calculée pour C42H47N3O9: %C = 68,4, %H = 6,4, %N = 5,7; trouvée: %C = 68,71 , %H = 6,64,
%N = 5,46.
Le composé 11 est une poudre blanche. Ry= 0,38 (hexane/acétate d'éthyle 8:2); F =
89°C [CC]D = +15,3 (c ≈ 1,2 CHCI3); H RMN (CDCI3) δ 4,42 J = 7,5 Hz, signal caractéristique d'un proton anomère de configuration β d'un résidu glucose; analyse calculée pour C42H47N3O9: %C = 68,4, %H = 6,4, %N = 5,7; trouvée: %C =68,52 , %H = 6,35, %N = 5,82.
Synthèse du composé 12. 0,287 g (0,39 mmol) de composé 10 sont dissous dans 3 ml de tétrahydrofurane (THF) puis on ajoute à cette solution 20 ml d'une solution aqueuse d'acide acétique à 70% . Le mélange réactionnel est chauffé à 60°C pendant 5 heures. Les solvants sont évaporés sous pression réduite et le résidu est co-évaporé 2 fois avec du toluène. Le composé 12 (0,293 g, 75%) est obtenu pur sous la forme d'une gomme par purification sur colonne de gel de silice. R ≈ 0,56 (hexane/acétate d'éthyle 5:5);
[α]D = +60,5 (c = 1,3 CHCI3); analyse calculée pour C39H49N3O9: %C = 67,1, %H = 6,2, %N = 6,0; trouvée: %C = 66,95 , %H = 5,89, %N = 5,78.
Synthèse du composé 14. Le composé 14 (0,334 g, 84%) est obtenu sous forme de mousse blanche par traitement de 0,400 g (0,54 mmol) de composé 11 selon le protocole décrit pour la
préparation du composé 12. Ry= 0,39 (hexane/acétate d'éthyle 5:5); [α] = +41,4 (c = 1,2 CHCI3); analyse calculée pour C39H49N3O9: %C = 67,1, %H = 6,2, %N = 6,0; trouvée: %C = 66,99 , %H = 6,02, %N = 5,88.
Synthèse des composés FC669 et FC670.
3 g de triazole sont dissous dans 80 ml de THF, la solution résultante est refroidie à 10°C, puis on ajoute goutte à goutte successivement 1,35 ml d'oxychlorure de phosphore puis 6 ml de triéthylamine. Le mélange réactionnel est ensuite agité à température ambiante pendant 15 minutes. Le précipité formé lors de la réaction est filtré puis lavé avec un peu de THF anhydre.
0,209 g (0,3 mmol) de composé 12 ou 14 sont dissous dans 2 ml de THF anhydre puis on ajoute 30 ml du filtrat précédemment obtenu. Le volume réactionnel est ramené à 5 ml par concentration sous pression réduite. Le mélange réactionnel est agité à température ambiante pendant 15 minutes puis dilué avec 70 ml d'acétate d'éthyle. La phase organique est lavée 2 fois avec 2 ml d'eau, décantée, séchée sulfate de magnésium, puis concentrée. Le résidu contient le phosphate cyclique (31p RMN δ 14,2 ppm) qui est utilisé sans purification pour l'étape de déprotection. Le phosphate cyclique est mis en solution dans 20 ml d'un mélange THF/EtOH/H2θ (1:1:1) puis agité 20 heures sous atmosphère d'hydrogène en présence de 20 mg d'hydrogénocarbonate de triéthylammonium et 160 mg de palladium sur charbon à 10%. Le catalyseur est filtré sur célite et rincé avec de l'eau. Le filtrat est concentré sous pression réduite. Le résidu est dilué avec 1 ml d'eau et purifié à l'aide d'une colonne Cl 8 isolute SPE pour fournir après lyophilisation le composé FC669 ou FC670 sous forme de sel de triéthylammonium.
L'activité des composés a été évaluée selon les méthodes suivantes. Les molécules synthétisées sont testées sur différents paramètres, pour déterminer leurs propriétés anti-prolifératives et insulino-mimétiques. Les mesures effectuées pour évaluer l'activité insulino-mimétique comprennent systématiquement un contrôle positif (insuline).
Les expériences décrites ci-dessous évaluent les activités biologiques des quatre molécules précédemment décrites, désignées : FC663, FC669, FC670 et FC671. Matériel Le RPMI 1640, le DMEM, le sérum de veau fœtal " SVF " et le sérum de veau donneur " SVD " sont fournis par Life Technologies. Le D[2-3H]glucose (21,00 Ci/mmol) et le [6-3H]2-déoxy glucose (6,10 Ci/mmol) sont obtenus chez NEN Life Science. Le réactif Celltiter 96® provient de chez Promega. Les anticorps anti- phosphotyrosine (4G10), anti-Erkl/2MAPkinase et anti-phospho-Erkl/2MAPkinase proviennent de chez Upstate Biotechnology. Le kit de révélation des anticorps par chimioluminescence provient de chez Amersham. Tous les produits chimiques ainsi que l'insuline, le glycogène, la déxaméthasone et l'isobutylméthylxanthine (IBMX) proviennent de chez SIGMA. Lignées cellulaires 3T3-L1: lignée de pré-adipocytes sélectionnés à partir de la lignée de fibroblastes de souris 3T3 pour leur capacité à se différencier en adipocytes dans certaines conditions expérimentales.
HepG2: lignée d'hépatocarcinome humain (n° ATCC : HB-8065). SW-480: lignée d'adénocarcinomes colorectal humain (n° ATCC: CCL-228). Les cellules sont maintenues en culture dans du DMEM + SVF 10% (SW480), dans du RPMI + SVF 10% + insuline 0,5% + BSA 5% (HepG2) et dans du DMEM + SVD 10% (3T3-L1), dans une atmosphère à 5% de CO2 et 95% d'air. Ces milieux sont additionnés de pénicilline (lOOU/ml), de streptomycine (lOOμg/ml) et de fungizone (0,25μg/ml). Différenciation des cellules 3T3-L1
Les cellules (3T3-L1) sont cultivées dans des plaques de 6 puits (3.10 cellules/puits) en présence de DMEM + 10% SVD. A confluence, le milieu est remplacé par du DMEM + 10% SVF contenant la déxaméthasone (25 μM), l'isobutylméthylxanthine (lOOμM) et de l'insuline (170nM) afin d'induire la différenciation des fibroblastes (3T3-L1) en adipocytes. Deux jours après, les cellules sont incubées pendant 4 à 6 jours dans le milieu de différenciation DMEM + 10% SVF + insuline
170 nM. Les cellules sont utilisées pour la mesure de captation du glucose lorsque environ 80 à 90% renferment des vacuoles lipidiques (marqueur phénotypique). Mesure de la captation du glucose
Lorsque les cellules sont différenciées, on effectue 2 lavages avec du DMEM suivi par un autre lavage avec du tampon KRH + BSA 1% + Glc 5mM. Ensuite, les cellules sont incubées en présence des différentes molécules aux concentrations indiquées (100, 50 et 25μM) pendant 20 minutes. Puis, 10 μl du mélange [6- H]2- déoxyglucose + glucose à ImM sont ajoutés dans chaque puits. Vingt minutes après, on réalise 3 lavages avec du KRH + Glc 5mM (4°C), suivis de la lyse des cellules par 1ml de NaOH 0,1N renfermant du SDS 0,1%. Enfin, la mesure est effectuée dans un compteur à scintillation liquide. Mesure colorimétrique de la prolifération cellulaire
Le principe de cette méthode est basé sur la capacité des cellules vivantes à convertir les sels de tétrazolium, contenus dans le Celltiter96®, en formazan. Les cellules (SW480) sont ensemencées dans des plaques de 96 puits (5.10 cellules/puits) dans du DMEM + 10% SVF. Après 48 heures, les cellules sont incubées en présence des différentes concentrations des molécules pendant 24 heures. Après 20 h, 20 μl de réactif sont rajoutés dans chaque puits et l'absorbance est mesurée à 490 nm, après 4 heures, avec un lecteur de plaque (SpectraCount™; Packard).
Synthèse de glycogène
Les hépatocytes sont ensemencés dans des plaques de 6 puits (2.10 cellules/puits) en présence de RPMI + SVF 10% + insuline 0,5% + BSA 5%. Après 2 jours, les tapis cellulaires sont incubés pendant 3 h dans du RPMI + glucose 5mM, puis incubés avec les différentes molécules. Après 30 minutes, le 6[3H]-D glucose est additionné (2μCi/ml). Après 4 h de marquage métabolique, les tapis cellulaires sont rincés avec du PBS 4°C, puis lysés par de la soude 0.1 M. Une fraction aliquote de 50μl est prélevée pour mesurer la concentration protéique par la méthode de Bradford. Le glycogène est précipité, 2h à -80°C, par 5 volumes d'éthanol en présence d'un entraîneur (5 mg de glycogène). Après centrifugation (15 min. à 6000g) le culot est repris par 500μl d'H O puis la radioactivité est mesurée. Western-Blot
La concentration des extraits cytoplasmiques ou nucléaires est déterminée par la méthode de Bradford. Les échantillons (15 à 30 μg) sont repris dans du tampon
Laemmli 5X additionné de Na3VO4 1 mM (Laemmli et al (1970) Nature 227, 680-
685). La migration des échantillons s'effectue, en condition dénaturante (SDS- PAGE), dans du tampon d'électrophorèse, puis les protéines sont transférées sur une
TM membrane PVDF (Polyvinylidene difluoride; NEN Life Science Products). Ce transfert est réalisé dans du tampon d'électrotransfert (75 min à 100 V), puis les sites non spécifiques sont bloqués dans du tampon TBS-T contenant 10% de lait écrémé ou 5% de sérum albumine bovine (BSA). La membrane est ensuite lavée 3 fois dans du tampon TBS-T puis incubée avec l'anticorps primaires. La membrane subit alors de nombreux bains successifs dans du tampon TBS-T, puis est incubée une heure avec une solution d'anticorps secondaires, couplés à une HRP. Après lavages, la révélation des anticorps est effectuée par chimioluminescence (Kit ECL+; Amersham). Les membranes peuvent être "lavées" 30 min à 50°C dans une solution de dénaturation puis réincubées avec un anticorps primaire différent. Analyses statistiques
Les résultats sont la moyenne de 4 puits (tests de synthèse de glycogène et de captation du glucose) ou 8 puits (prolifération). La significativité des résultats est déterminée en utilisant le test de Student (*: p<0,05; **: p<0,01; ***: p<0,005).
1) Effets antiprolifératifs des molécules de type (I)
Après 24 heures d'incubation, le composé FC663 exerce, sur la prolifération, un effet inhibiteur directement proportionnel aux concentrations. Ainsi, nous avons mesuré une inhibition d'environ 34 % dès 25 μM pour atteindre 65 % à 100 μM (Fig. la). Le composé FC669 exerce également un effet inhibiteur très marqué qui est mesurable à partir de 25 μM (-35 %). L'effet inhibiteur dépend de la concentration utilisée puisqu'il atteint 70 % à 100 μM (Fig. lb). Dans les figures la et lb, les cellules sont ensemencées dans des plaques de 96 puits et incubés en présence ou en absence des composés à tester FC663 et FC669 à différentes concentrations pendant 24heures. Le réactif colorimétrique est rajouté pendant les 4 dernières heures. La prolifération cellulaire est mesurée par lecture densitométrique à 490nm (** :p<0,01;*** :p<0,005).
2) Effets insulino-mimétique des molécules de type (II) A/ Effets sur la synthèse de glycogène chez les hépatocytes
Les hépatocytes de la lignée HepG2 ont été incubés, pendant 4 heures, en présence de différentes concentrations (100, 50, 25 et 10 μM) des composés à tester, ou en présence d'insuline (5 et 1 μM) utilisée comme contrôle positif. Nous avons mesuré une augmentation de la néo-synthèse de glycogène en présence d'insuline. D'une expérience à l'autre, cette stimulation s'élève à environ 30 à 35%) pour la concentration de 5 μM pour atteindre 40 à 50% à 1 μM. (Fig. 2 a, b). Le composé FC670 stimule nettement la synthèse de glycogène de 50%) à 100 μM et de 35% à 50 μM. Aucun effet significatif n'a été mesuré aux concentrations inférieures (Fig.2a). Le composé FC671 exerce également un effet stimulant sur la synthèse de glycogène. Cet effet est mesurable dès la concentration de 25 μM avec une augmentation de 30%. Cette stimulation atteint 65% à 50 μM et 52% à 100 μM (Fig. 2b). Dans les figures 2a et 2b, les cellules sont ensemencées dans des plaques de 9,6 cm puis incubées pendant 4heures avec les composés FC670 et FC671 ou avec l'insuline (contrôle positif) en présence de D[3H-2] glucose comme décrit dans le chapitre « matériels et méthodes ». La synthèse de glycogène est mesurée par l'incorporation du glucose tritié et rapportée à la quantité de protéine totale. (* :p<0,05 ;*** :p<0,005). B/ Effets sur la captation du glucose chez les adipocytes
Les 3T3-L1 différenciées en adipocytes ont été incubées pendant 40 minutes en présence de l'insuline (contrôle positif) ou des composés FC670 et FC671 (100, 50 et 25 μM). Dans les deux expériences, l'insuline a stimulé la captation du [6-3H]2- déoxy glucose par les adipocytes d'environ 40% par rapport au contrôle (Fig. 3a, b). Le FC670 (50 ou 100 μM) a stimulé la captation d'environ 55% (Fig. 3a). En présence du composé FC671, une augmentation de la captation d'environ 60% a été mesurée à lOOμM. L'effet est encore plus prononcé à 50 μM puisque l'augmentation s'élève à +95% (Fig. 3b).Dans les figures 3a et 3b, les cellules sont ensemencées dans des plaques de 9,6 cm2 puis incubées pendant 20 minutes avec les composés FC670 et FC671 ou avec l'insuline (contrôle positif) puis du 2-[3H]déoxy-D-glucose est ajouté dans le milieu comme décrit dans le chapitre « matériels et méthodes ». La
captation du glucose est mesurée par l'incorporation du 2-[3H]déoxy-D-glucose. (* :p<0,05 ;*** :p<0,005).
C/ Effets sur la phosphorylation de la sous-unité β du récepteur de l'insuline et d'IRS-1 chez les hépatocytes Les hépatocytes de la lignée HepG2 ont été incubés en présence d'insuline
(lμM), du composée FC670 (50μM) ou du composé FC671 (50μM), pendant 5, 15, 30 et 60 minutes. En présence d'insuline, nous avons observé, dès 5 minutes d'incubation, une augmentation de la phosphorylation de la sous-unité β du récepteur de l'insuline (P-IR-B: 95kDa), avec un maximum après 15 minutes d'incubation. Un retour à l'état basai est mesuré après une heure d'incubation (Fig. 4 a). Par ailleurs, après 15 minutes d'incubation, l'insuline augmente également la phosphorylation d'IRS-1 (P-IRS-1: 165kDa) Comme l'insuline, les composés FC670 (Fig. 4 b) et FC671 (Fig. 4 c) stimulent à la fois la phosphorylation de la sous-unité β du récepteur de l'insuline (P-IR-β: 95kDa) et d'IRS-1. D/ Effets sur l'activation de Erkl/2MAPkinases chez les hépatocytes
Les hépatocytes de la lignée HepG2 ont été incubés en présence d'insuline (lμM), du composée FC670 (50μM) ou du composé FC671 (50μM), pendant 5, 15, 30 et 60 minutes. En présence d'insuline, nous avons observé, à partir de 15 minutes d'incubation, l'activation de Erkl/2MAPkinases. Un retour à l'état basai est mesuré après une heure d'incubation (Fig. 5 a). Les composés FC670 (Fig. 5 b) et FC671 (Fig. 5 c) activent dès 5 minutes d'incubation Erkl/2. Cette activation est maximale après 15 minutes d'incubation, puis décroît légèrement après une heure d'incubation.
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
Bogdanowicz et al. (2001) Med/Sci 17, 577-585;
Bogdanowicz ét al. (1996) Cell. Signal. 8, 503-509;
Bogdanowicz ét al. (2000) Mol. Cell. Biochem. 208, 143-150 ;
Frick et α/. (1998) Biochemistry 37, 13421-13436
G. E. Keck, T. T. Wager, J. Org. Chem. 61 (1996) 8366-8367 ;
Lamer et al (1988) Biochem. Biophys. Res. Comm. 151, 1416-1426 ;
Laemmli et al (1970) Nature 227, 680-685 ,
Saltiel et al. (1986) Proc. Nat. Acad. Sci. 83, 5793-5797;
Varela-Nieto et al. (1996) Co/rcp. Biochem. Physiol. 115B, 223-241;
W. Kinzy, R. R. Schmidt, Liebigs Ann. Chem. (1985),1537-154
Biochemistry, 1998, Structure- Activity relationship of synthetic phosphoinositolglycans mimicking metabolic insulin action, vol 37, 38, 13421-13436
Remington's Pharmaceutical Sciences, 1601 édition, Oslo, A. (ed), 1980;