Cet ouvrage porte sur la conception, la synthèse, les propriétés physico-chimiques et les propriétés pharmacologiques de peptides analogues de la Leu enképhaline. Ces travaux ont été effectués dans une collaboration entre les laboratoires des Pr Yves Dory et Louis Gendron. Le but à long terme de cette recherche est de développer des analgésiques (antidouleurs) basés sur le squelette de la Leu enképhaline, mais possédant une action orale. Bien sûr, par ces recherches, la compréhension des interactions intermoléculaires entre la Leu enképhaline et sa cible biologique (le récepteur opioïdergique delta; DOP) a pu être améliorée. Les informations recueillies par ces travaux pourront être d’une utilité notoire dans le développement futur d’analgésiques. Trois articles originaux sont insérés dans cet ouvrage (chapitres 1 et 3). Une introduction détaillée sur l’état des connaissances sur les analgésiques, plus particulièrement des peptides opioïdes, est présentée en premier lieu. Le chapitre 1 présente une série d’analogues d’enképhalines obtenus par remplacement systématique des amides par des alcènes. La deuxième section de ce chapitre présente une amélioration portée à la synthèse de ces analogues (réaction de déconjugaison cinétique). Aux chapitres 2 et 3 sont présentés d’autres analogues d’enképhalines obtenus par remplacement systématique des amides. Le chapitre 2 comporte les remplacements de type ester et N-méthyl amide. Le chapitre 3 comporte le remplacement de type triazole, obtenu par chimie de type « click ». Le chapitre 4 comporte des analogues de la Leu enképhaline obtenus par modification des chaînes latérales du peptide. Les chaînes des acides aminés 2 et 5 ont été modifiées pour obtenir des peptides plus sélectifs pour DOP, ainsi que pour avoir la possibilité de marquer le peptide avec un atome radioactif. L’annexe 5 relate la synthèse du SB-235863. Ce composé est un agoniste sélectif de DOP dérivé de la codéine.

Au Canada, on estime que près du tiers de la population souffrira de douleur chronique au cours de sa vie. Présentement, les agonistes des récepteurs opioïdergiques mu, telle la morphine, sont parmi les médicaments les plus efficaces et les plus utilisés pour le traitement de la douleur d'intensité modérée à sévère. Cependant, l'effet analgésique de ces composés s'accompagne souvent d'effets secondaires importants (nausée, constipation, tolérance). Il est maintenant reconnu que l'activation des récepteurs opioïdergiques delta (DOPR) s'accompagne d'effets analgésiques importants. Des résultats récents de notre laboratoire indiquent en plus que l'activation de DOPR n'entraîne pas de tolérance analgésique. Puisque les enképhalines, ligands peptidiques endogènes, possèdent une bonne sélectivité envers DOPR (versus les autres récepteurs opioïdergiques), notre laboratoire, en collaboration avec celui du Pr Dory du département de chimie de l'Université de Sherbrooke, s'intéresse à la conception et à la synthèse de peptidomimétiques, analogues des enképhalines, afin d'en améliorer les propriétés pharmacologiques. Nous avons donc procédé au remplacement systématique de chacun des liens amides (CO-NH) de la leu-enképhaline (LE) par un alcène (double lien C=C), ce dernier étant plus lipophile et plus difficilement dégradé par les peptidases que ne l'est le lien amide. Cependant, contrairement aux liens amides, les groupements alcènes ne permettent pas la formation de liaisons faibles non covalentes de type pont hydrogène qui pourraient être essentielles à la liaison de la LE sur DOPR (liaisons intermoléculaires), ou encore, à l'adoption de la conformation biologiquement active de la LE (liaisons intramoléculaires). Le but de mon projet de maîtrise était de procéder à la caractérisation in vitro de ces nouveaux analogues enképhalinergiques et ainsi, de définir l'importance de chacun des liens amides de la LE pour sa liaison à DOPR et sa capacité d'activation du récepteur. Les mesures de leur affinité pour DOPR, ainsi que de leur capacité d'activation du récepteur au moyen de différents essais in vitro indiquent que les 2e, 3e et 4e liens amides semblent importants pour conserver la liaison et l'activité de la LE sur DOPR. En effet, seul l'analogue substitué au niveau du 1er lien amide présente une affinité et des activités similaires à celles de la LE. De plus, un essai in vivo dans un modèle animal de douleur inflammatoire avec ce ligand a confirmé son potentiel antihyperalgésique. En plus de nous informer sur la conformation biologiquement active des enképhalines, les données que nous avons recueillies jusqu'à présent pourraient mener au développement d'un ligand assez lipophile pour passer la barrière hématoencéphalique et suffisamment stable pour permettre un profil pharmacocinétique adéquat pour une utilisation clinique.

Cet ouvrage porte sur la conception, la synthèse, les propriétés physico-chimiques et les propriétés pharmacologiques de peptides analogues de la Leu enképhaline. Ces travaux ont été effectués dans une collaboration entre les laboratoires des Pr Yves Dory et Louis Gendron. Le but à long terme de cette recherche est de développer des analgésiques (antidouleurs) basés sur le squelette de la Leu enképhaline, mais possédant une action orale. Bien sûr, par ces recherches, la compréhension des interactions intermoléculaires entre la Leu enképhaline et sa cible biologique (le récepteur opioïdergique delta; DOP) a pu être améliorée. Les informations recueillies par ces travaux pourront être d’une utilité notoire dans le développement futur d’analgésiques. Trois articles originaux sont insérés dans cet ouvrage (chapitres 1 et 3). Une introduction détaillée sur l’état des connaissances sur les analgésiques, plus particulièrement des peptides opioïdes, est présentée en premier lieu. Le chapitre 1 présente une série d’analogues d’enképhalines obtenus par remplacement systématique des amides par des alcènes. La deuxième section de ce chapitre présente une amélioration portée à la synthèse de ces analogues (réaction de déconjugaison cinétique). Aux chapitres 2 et 3 sont présentés d’autres analogues d’enképhalines obtenus par remplacement systématique des amides. Le chapitre 2 comporte les remplacements de type ester et N-méthyl amide. Le chapitre 3 comporte le remplacement de type triazole, obtenu par chimie de type « click ». Le chapitre 4 comporte des analogues de la Leu enképhaline obtenus par modification des chaînes latérales du peptide. Les chaînes des acides aminés 2 et 5 ont été modifiées pour obtenir des peptides plus sélectifs pour DOP, ainsi que pour avoir la possibilité de marquer le peptide avec un atome radioactif. L’annexe 5 relate la synthèse du SB-235863. Ce composé est un agoniste sélectif de DOP dérivé de la codéine.

Les principaux analgésiques utilisés en clinique ciblent majoritairement le récepteur opioïdergique mu (MOPR). Or, l'activation de MOPR engendre d'importants effets secondaires. Les agonistes sélectifs au récepteur opioïdergique delta (DOPR) représentent une cible thérapeutique intéressante, puisqu'ils engendrent moins d'effets secondaires comparativement à l'activation du récepteur opioïdergique mu (MOPR). Dans la littérature, 2 hypothèses s'opposent concernant à la fois la distribution de DOPR et de MOPR au sein des sous-populations neuronales ainsi que leur implication fonctionnelle dans certaines modalités de douleurs. D'une part, des études, dont certaines basées sur l'utilisation d'anticorps, ont suggéré une colocalisation de ces 2 récepteurs au sein des mêmes sous-populations neuronales. Cette colocalisation suggère que l'activation de MOPR ou DOPR soulage les mêmes modalités de douleurs. D'autre part, une étude a remis en doute la spécificité des anticorps commerciaux ciblant DOPR, remettant ainsi en question les travaux réalisés avec cet outil. Par ailleurs, les auteurs de cette même étude ont aussi observé une ségrégation physique et fonctionnelle entre DOPR et MOPR : non seulement DOPR et MOPR seraient exprimés par des populations neuronales différentes, mais DOPR régulerait préférentiellement les douleurs d'origine mécanique, alors que MOPR serait plutôt impliqué dans le soulagement des douleurs d'origine thermique. Afin de répondre à cette controverse, il a d'abord été nécessaire de trouver un outil alternatif à l'utilisation des anticorps ciblant DOPR. Idéalement, cet outil doit permettre la visualisation de la distribution de ce récepteur autant au niveau de cellules en culture que des tissus. Pour ce faire, les propriétés pharmacologiques de 2 ligands biotinylés, le TIPP-biotine (Tyr-Tic-Phe-Phe(para-bromoacétamide)-Asp-desthiobiotine) et la deltorphine-biotine, ont été déterminées. Les résultats obtenus ont démontré que le TIPP-biotine possède des caractéristiques de liaison sur DOPR fort intéressantes autant sur des extraits cellulaires que sur du tissu animal, alors que la deltorphine-biotine nécessite encore des modifications afin d'optimiser ses propriétés de liaison à DOPR. Dans un second temps, à l'aide d'études d'électrophysiologie unitaire extracellulaire in vivo et d'immunohistochimies du récepteur NK? (récepteur de la substance P), l'implication de MOPR dans le soulagement des douleurs thermiques et mécaniques, et celle de DOPR dans le soulagement des douleurs mécaniques ont été mises en évidence. [symboles non conformes]

Depuis quelques années, le récepteur opioïdergique delta (DOPR) apparaît comme une alternative intéressante dans le traitement de la douleur puisque son utilisation est accompagnée de moins d'effets secondaires qu'avec les traitements opioïdergiques actuels, ciblant principalement le récepteur opioïdergique mu (MOPR). Par contre, les agonistes sélectifs pour DOPR n'ont que très peu d'effets chez les animaux sains en raison d'une faible expression membranaire du récepteur. Depuis quelques années, un nombre croissant d'études se sont intéressées à l'adressage de DOPR et les résultats montrent que différentes situations peuvent moduler son expression à la membrane plasmique. Mes travaux de Thèse se sont donc intéressés à la régulation de DOPR dans un contexte de traitement de la douleur. En premier lieu, nous avons montré que les agonistes sélectifs pour DOPR soulagent l'hyperalgésie thermique induite par l'inflammation et que cet effet est conservé lors d'un traitement prolongé. À l'opposé, les effets antinociceptifs et moteurs de la deltorphine sont rapidement soumis à la tolérance. La dichotomie observée quant au développement de la tolérance pour les effets des agonistes DOPR suggère que des mécanismes de régulation différents s'opèrent lors de l'activation soutenue de DOPR. Dans un deuxième temps, nous avons montré que des agonistes sélectifs pour DOPR et MOPR, inhibent les comportements douloureux ainsi que l'activation neuronale (c'est-à-dire l'expression de c-fos) induits par la formaline ou la capasïcine. De plus, les agonistes DOPR et MOPR empêchent la relâche de substance P via l'inhibition des fibres afférentes primaires, ce qui confirme leur localisation sur les fibres peptidergiques. Par ailleurs, puisque les agonistes DOPR et MOPR ont des actions similaires sur la relâche de substance P, nos résultats proposent une colocalisation de DOPR et MOPR. L'ensemble de ces résultats contribuent à élargir nos connaissances sur les rôles et la régulation de DOPR dans le but d'en faire une cible thérapeutique pour le traitement de la douleur chronique.