Reportage dans un laboratoire d’essais cliniques sur les traitements anti-cancéreux

Sur le terrain

Biologiste infos
© Institut Claudius Regaud

" Mieux calculer les doses de carboplatine pour optimiser les traitements personnalisés. " Telle est la devise de l’équipe de pharmacologie à l’Institut Claudius Regaud.

Pendant 4 ans, des chercheurs ont mené un essai clinique de phase 4, l’« Optimum Carboplatine », afin d’élaborer une formule universelle basée sur la cystine C. Aujourd’hui, le dosage individuel de carboplatine ne considère pas seulement les caractéristiques pondérales du patient. Il prend en compte des facteurs démographiques, morphologiques et biologiques.

Basé à Toulouse, l’Institut Claudius-Regaud est un centre de lutte contre le cancer à l’architecture massive. Au gré de ses couloirs méandriques se trouve le laboratoire de Pharmacologie. «C’est ici que notre équipe de recherche effectue les dosages des différents types d’essais cliniques, de la phase 1 à la phase 4 », explique le Pr Etienne Chatelut, pharmacien-biologiste au département Pathologie Biologie Médicaments. Actuellement, une dizaine d’essais cliniques sont en cours au sein de son laboratoire. Le Pr Chatelut préfère s’exprimer sur une étude finalisée en 2009 qui lui tient à cœur et dont les résultats orientent aujourd’hui les travaux en vigueur. «L’Optimum Carboplatin est un essai clinique de phase 4, post-AMM (Autorisation de Mise sur le Marché) qui a été financé par un programme hospitalier de recherche clinique (PHRC) 2005. Cet essai multicentrique a été initié par l’Institut Claudius Regaud mais s’est déroulé au sein d’une dizaine de centres.» Le principe repose sur le dosage de la protéine cystine C, marqueur d’élimination du médicament anticancéreux, le carboplatine. Le but ? Adapter la posologie du carboplatine en fonction des risques de toxicité et des variabilités individuelles des malades.

Des prélèvements pour doser la clairance d’élimination du carboplatine

L’essai clinique en question n’a pas impliqué de changement thérapeutique pour les patients volontaires. «Après avoir accepté l’étude, près de 360 malades atteints de divers cancers (ovaire, utérus, poumons, cerveau) ont reçu du carboplatine dans le cadre d’un traitement classique ». Ce médicament anti-cancéreux se fixe sur l'ADN et inhibe les synthèses de l'ARN et des protéines. De la famille des cytotoxiques, le carboplatine permet la destruction des cellules tumorales. Administré par voie intraveineuse, en perfusion courte (de 30 minutes à 1 heure), il est souvent prescrit en polychimiothérapie. «Au cours de cet essai, l’objectif était de suivre l’élimination du médicament grâce au contrôle des concentrations. Nous avons donc procédé à quatre prélèvements sanguins étalés dans la même journée : avant administration, 5 min avant la fin de la perfusion, à une h puis à 4 heures après la perfusion.» Dans la foulée, tous les échantillons étaient acheminés à basse température au laboratoire concerné. Une fois sur place, ils étaient directement centrifugés à 1 500 g durant 10 minutes à 4°C. Le plasma était séparé puis ultrafiltré au travers d’un système Amicon Centrifree MPS-1 avec membranes YM-30 à 4°C pendant 20 min à 2 000 g. Les niveaux de carboplatine dans le plasma ultrafiltré ont été mesurés dans six laboratoires à l’aide d’un spectromètre d'absorption atomique. Malgré les marges d’erreurs, les doses observées de carboplatine éliminé étaient précieuses et constituait une base de travail cruciale.

La cystine C, une des quatre covariables

L’équipe du laboratoire de pharmacologie s’est alors interrogée sur les moyens théoriques de calcul de la clairance de carboplatine CLcarbo, spécifique à chaque individu. Une mission délicate car la capacité individuelle d’élimination du médicament varie d’un facteur 10 en fonction de chacun. «Nous voulions trouver un système théorique qui permet de dépasser ces différences de capacité d’élimination afin d’assurer des concentrations de carboplatine identiques pour tous les malades. Au préalable, il a donc fallu analyser plusieurs facteurs individuels. Au total dans l’essai, cinq covariables ont été étudiées. La cystine C (cysC), la créatinine sérique (Scr) ainsi que trois paramètres démographiques et morphologiques : le poids corporel réel (ABW), l'âge et le sexe. »

Une étude biochimique s’est imposée pour doser les deux marqueurs biologiques. La Scr a été mesurée grâce à la méthode de Jaffé et la cysC a été estimée à partir d’un échantillon de sérum congelé avec une technique néphélométrique.

L'analyse pharmacocinétique de population

L’ensemble des données récoltées ont été analysées simultanément à partir du programme NONMEM (version VI, niveau 1.0, Icône développement Solutions, fonctionnant sur Intel Xeon). Ce logiciel informatique répertorie toutes les covariables et permet ainsi d’étudier toutes les variabilités inter-individuelles. Cet outil indispensable représentait la pierre angulaire de l’étude.

La cysC s’impose comme covariable complémentaire

Au vu des résultats obtenus par analyse pharmacocinétique de population, des pistes de réflexion ont pu émerger. «Sachant que le carboplatine est une molécule anti-cancéreuse prescrite depuis près de 20 ans, l’optimisation de sa posologie avait déjà intéressé plus d’un chercheur. Et certains l’avaient même théorisée !» De nombreuses formules avaient été établies. A l’époque, la méthode la plus utilisée était celle de Calvert, mais elle ne faisait pas intervenir la cysC. Aujourd’hui, elle est toujours répandue malgré ses biais. Sa particularité ? Substituer le débit de filtration glomérulaire GFR, essentiel pour l’évaluation de carboplatine, par une estimation de clairance de la créatinine CrCl. Ce calcul s’est avéré contestable.

De même, les autres formules seulement basées sur les paramètres Scr, ABW, âge et sexe ont été reconnues comme factices à cause du facteur Scr. Ses mesures présentent des taux d’imprécision non négligeables et dépendent de la masse musculaire. De quoi tronquer les études à la fois pour les patients obèses et les patients en insuffisance pondérale.

Une covariable complémentaire est donc rentrée en jeu afin d’améliorer le dosage individuel de carboplatine. Seul marqueur de filtration glomérulaire alternatif, la cysC ! Cette protéine basique de 120 acides aminés est le produit d'un « gène de ménage ». Elle s'exprime dans toutes les cellules nucléaires et recense les qualités idéales pour l’essai.

© Sarah Bourhis

Résultat : une équation covariable inédite

Les biologistes ont modifié la formule de Thomas qui avait déjà l’originalité de prendre en compte la cysC. En réévaluant de nouveaux coefficients, l’équation obtenue a permis de vérifier théoriquement les résultats observés de carboplatine éliminé des 357 patients. La formule de Thomas modifiée s’est révélée exacte :

CLcarbo (ml / min) = 117.8. (Scr/75)-0,450. (CysC / 1,00)-0.385. (ABW/65)0,504. (age/56)-0.366. 0.847sex, avec SCR µmol / L, CysC en mg / L, ABW en kilogrammes, âge en années, et le sexe = 0 pour les hommes, 1 pour les femmes.

Pour la première fois, une formule unique de dosage individuel de carboplatine est disponible pour des patients aux caractéristiques pondérales diverses. « Malheureusement, le test de la cysC est disponible dans un nombre limité de laboratoires de biochimie. A l’heure actuelle, cette découverte ne représente qu’une avancée pratique partielle car le nombre de malades concerné reste trop faible. Cependant, des études montrent que la cysC serait un marqueur de l’insuffisance cardiaque. Le marché pourrait donc se généraliser. » D’autre part, bien que l’essai ne soit pas révolutionnaire, il a débouché sur une étude qui touche les jeunes hommes atteints d’un cancer des testicules. Là encore, la cysC devrait permettre de mieux doser les médicaments anti-cancéreux.

Un essai clinique « transformé » mais semé d’embûche

«Cet essai a duré près de 5 ans entre la demande de financement et la parution de la publication, souligne Etienne Chatelut. Un véritable chemin de croix ! Au début de ma carrière, les propositions d’essais étaient étudiées par un comité d’éthique interne et en cas de validation, l’essai clinique débutait immédiatement. Cette situation était très critiquable. Par la suite, et pour la première fois en France, la loi Huriet-Sérusclat de 1988, a fixé un cadre légal aux essais cliniques. En réglementant certains aspects relatifs à la bioéthique, elle permettait d’assurer une meilleure protection des patients. Le lancement d’un essai clinique pouvait prendre quelques mois. Une échéance largement acceptable. Mais en 2001, la directive européenne a compliqué les démarches administratives. A mon échelle, les obligations restent sensiblement identiques mais au final, les dossiers à fournir sont devenus beaucoup plus lourds et transitent par un plus grand nombre de professionnels. Jusqu’à 200 personnes par essai clinique. Par conséquent, les délais de lancement se sont fortement prolongés. Il s’écoule environ une année entre la demande et l’autorisation. » A ce jour, Etienne Chatelut regrette cette complexité administrative mais ne réclame rien car envisager une simplification des procédures lui paraît difficile.


Une nouvelle plateforme onéreuse aux retombées scientifiques mitigées…

L'Institut Claudius Regaud devrait quitter ses murs en 2014 pour rejoindre l’Oncopôle toulousain. Une vaste plate-forme d'intégration où sera rassemblée des forces académiques, industrielles, médicales et éducatives, toutes dédiées à la pharmacologie du cancer. Ce pari scientifique est ambitieux et reconnu à l’échelle nationale. Malgré le prestige de ce projet, les avis ne sont pas tous élogieux. Le Dr Chatelut travaille depuis 10 ans sur ce projet  qui « a le mérite de réunir deux pôles de travail : la cancérologie et l’hématologie. Au début, j’étais extrêmement enthousiaste. Certes, le projet déployait des moyens financiers conséquents mais en matière d’effectifs, nous pensions allègrement élargir nos équipes pour effectuer un plus grand nombre d’essais… Or la situation économique du moment n’est pas favorable à l’embauche». Les retombées scientifiques devraient donc être bien plus modestes que prévues…

Pour dynamiser la recherche clinique en Europe, la commission planche sur une nouvelle réglementation

Depuis 2001, l'Union Européenne s'est dotée d'une législation encadrant les essais cliniques. Son but principal est de préserver les droits des personnes sur lesquelles sont testées les molécules. Pour cela, elle s'est inspirée de la loi française de 1988 relative à la protection des personnes dans la recherche biomédicale, la loi « Huriet-Sérusclat ». Elle garantit un niveau élevé de sécurité aux patients, mais son cadre réglementaire s’est avéré défavorable pour la recherche clinique. Entre 2007 et 2011, le nombre d’essais cliniques a chuté de 25 % en Europe! Les demandes d’autorisations d’essais cliniques sont passées de 5 000 à 3 800 au cours de cette période.

Face à cette situation, un nouveau règlement a été étudié en 2012 afin de simplifier les démarches administratives. Voici quelques propositions avancées :

• une procédure d’autorisation des essais cliniques qui permettra un examen rapide et approfondi de la demande par tous les États membres concernés et aboutira à un résultat d’évaluation unique ;

• des procédures de notification simplifiées qui éviteront aux chercheurs de devoir présenter à plusieurs organismes et États membres, des informations en grande partie identiques sur l’essai clinique envisagé ;

• une plus grande transparence en ce qui concerne l’avancement du recrutement  des participants aux essais cliniques et les résultats de ces derniers ;

• la possibilité pour la Commission de procéder à des contrôles dans les États  membres et les pays tiers pour vérifier que la surveillance et le respect de la réglementation sont effectifs.

La proposition est actuellement en cours d’examen au Parlement européen et au Conseilen vue d’un effet en 2016.

Sarah Bourhis

Sources : Site internet de la Commission européenne http://ec.europa.eu/health/human-use/clinical-trials/index_en.htm#rlctd