Recherche fondamentale (synthèse, examen, prospection en laboratoire)








télécharger 54.03 Kb.
titreRecherche fondamentale (synthèse, examen, prospection en laboratoire)
date de publication19.11.2017
taille54.03 Kb.
typeRecherche
b.21-bal.com > documents > Recherche
« L'INTÉGRATION DES APPRENTISSAGES : MARIAGE HEUREUX ENTRE L’INDUSTRIE MERCK FROSST ET LES COURS DE SCIENCES DU COLLÉGIAL : DU CONCRET »
Par France Garnier


DESCRIPTION DE L’ACTIVITÉ DE FORMATION
Une troisième activité de formation a été organisée le 13 août 2001 par le Saut Quantique, le centre d’actualisation pour les professeurs de sciences du collégial chapeauté par l’APSQ, en collaboration avec la Direction de la relève et de l’éducation scientifiques de Merck Frosst Canada et Cie.
Cette journée qui a eu lieu chez Merck Frosst à Kirkland avait deux objectifs : mieux faire connaître le milieu de l’industrie pharmaceutique et faciliter le développement de projets d’intégration des apprentissages ayant un lien avec l’industrie pharmaceutique.

La journée s’est déroulée comme suit :
9h00 Mot de bienvenue et présentation des étapes de la fabrication d’un médicament

10h00 Visite des laboratoires de recherche

11h00 Visite du secteur de la production

12h00 Repas

13h00 Atelier sur le développement de projets en chimie organique

13h45 Atelier sur le développement de projets en recherche et développement pharmaceutique

15h15 Pause

15h30 Atelier sur le développement de projets en sciences biologiques

16h30 Retour sur les trois ateliers précédents et conclusion

COMPTE RENDU DÉTAILLÉ DES ACTIVITÉS

Mot de bienvenue et présentation des étapes de la fabrication d’un médicament



Mme France Garnier, coordonnatrice du Saut quantique, accueille les participants et présente le Saut quantique. Elle rappelle ensuite les objectifs de la journée et introduit M. Christian Riel, l’hôte de la journée, chef de la relève et de l’éducation scientifiques chez Merck Frosst Canada et Cie.
M. Riel trace un portrait des activités scientifiques chez Merck Frosst à travers le monde. Il estime également que la force de recherche biomédicale doublera d’ici 6 à 8 ans. Cette « ère biomédicale » augmentera les besoins en ressources humaines de façon significative.
Il identifie les étapes critiques de la fabrication d’un médicament :


  1. Recherche fondamentale (synthèse, examen, prospection en laboratoire);

  2. Essais pré cliniques;

  3. Essais cliniques :

    1. Phase I : Essai sur des hommes en santé pour évaluer la demi-vie, l’absorption, la distribution, le métabolisme et l’excrétion du médicament chez l’humain.




    1. Phase II : Essai sur une population de patients atteints de la maladie ciblée. Cette phase est d’une durée, en général, d’une à deux années. Elle a comme objectif d’identifier la dose idéale et sa fréquence ainsi que tout ce qui concerne la sécurité du patient traité.




    1. Phase III : Essai sur une population de milliers de patients atteints de la maladie ciblée. Ces études impliquent des centres de recherche de plusieurs pays. La réussite de cette phase facilite, par la suite, l’obtention d’autorisations de commercialisation des agences de contrôle des médicaments du monde entier.



    2. Phase IV aussi appelée « Essai post-marketing » : Essai sur une population de milliers de patients atteints de la maladie pour acquérir de l’expérience et un meilleur suivi dans des conditions plus près de la réalité.



En général, sur 10 000 molécules étudiées, environ 20 seront soumises aux essais pré cliniques. Dix d'entre elles accéderont à la phase I des essais cliniques, cinq, aux essais de phase II, deux, aux essais de phase III, et une seule finira par être commercialisée, et cela, après environ une douzaine d’années d’études.
Pour plus d’information sur les étapes de la mise au point d’un nouveau médicament1, voir la figure 1.




Figure 1 : Étapes de la mise au point d’un nouveau médicament.

M. Riel insiste, ensuite, sur les deux plus grandes réalisations de Merck Frosst : Singulair®2, un antagoniste des récepteurs des leucotriènes D4 traitant l'asthme bronchique et VIOXX®3, un inhibiteur sélectif de la cyclooxygénase COX-2 possédant des propriétés anti-inflammatoires et analgésiques semblables à celles des anti-inflammatoires non stéroïdiens (ex. aspirine). Cette nouvelle molécule a cependant l’avantage d’éviter des problèmes gastriques. Cette dernière molécule est utilisée plus particulièrement pour diminuer les douleurs articulaires des personnes atteintes d’arthrite.
Il finit son exposé en présentant les champs d’étude en cours chez Merck Frosst : asthme, ostéoporose, diabète type II, obésité et apoptose4.


Visite de laboratoires de recherche
Laboratoire de chimie thérapeutique
M. Michel Gallant, chimiste médicinal, présente aux participants les deux voies les plus couramment utilisées chez Merk Frosst pour créer des molécules ayant des effets thérapeutiques : inhiber une enzyme ou bloquer un récepteur ayant un rôle fondamental dans le développement d’une maladie.
Pour découvrir des molécules potentielles, les biochimistes et les biologistes moléculaire criblent une banque de plus de 100 000 composés pour y identifier des candidats ayant une affinité pour une enzyme cible ou un récepteur. Pour en améliorer l’efficacité, les chimistes transforment la structure des molécules potentielles en modifiant les parties hydrophiles ou hydrophobes. Chacune des molécules sélectionnées est évaluée dans un essai in vitro. Par la suite, les meilleurs candidats sont testés in vivo pour en déterminer l'efficacité biologique et la stabilité métabolique.
Ce processus peut-être répété maintes et maintes fois avant de trouver un candidat adéquat pour initier des études cliniques.

Laboratoire de sciences biologiques
M. Marc Ouellet, biochimiste, présente quelques tests effectués pour évaluer l’affinité des molécules d’intérêt avec leur cible. Il explique aussi comment les enzymes et les récepteurs sont isolés. Les participants apprennent que les enzymes et les récepteurs sont, en général, produits dans des cellules d’insecte infectées par des virus contenant l’ADN codant ces protéines. Ce modèle est particulièrement intéressant car les virus contenant l’ADN des protéines d’intérêt ne peuvent infecter l’humain diminuant ainsi le risque de contamination des chercheurs et, par conséquent, les coûts pour les protéger.

Laboratoire de recherche et de développement pharmaceutique
M. Claude Briand, chargé de recherche en chimie, présente le rôle de ces laboratoires, soit, essentiellement, le développement de la formulation et des méthodes analytiques ainsi que l’étude physico-chimique des composés choisis comme médicaments potentiels et de leurs produits. Les tests effectués évaluent plus spécifiquement :

  • L’humidité ;

  • La dureté ;

  • La désintégration ;

  • La dissolution ;

  • La friabilité ;

  • La teneur de l’agent actif ;

  • La dégradation de l’agent actif et les impuretés ;

  • L’uniformité de la dose.


Ces tests peuvent être réalisés à toutes les étapes de la mise au point du médicament, de l’étude des composés proposés aux comprimés lors de leur production.
Les participants furent impressionnés par le nombre élevé d’appareils à la fine pointe de la technologie. Certains ont eu cette vague impression de tiers monde dans leur cégep ! Plusieurs ont posé des questions sur les qualifications nécessaires pour travailler chez Merck Frosst et les salaires : désir inavoué d’y travailler ou informations qu’ils vont véhiculer à leurs étudiants ?

Secteur de la production
Pour finir, M. Mark Laing, responsable de la production, nous présente les différentes étapes de la production de médicaments :

  1. Arrivée des ingrédients inactifs ;

  2. Pesée des ingrédients ;

  3. Mélange des ingrédients inactifs avec l’agent actif ;

  4. Ajout d’eau au mélange ;

  5. Séchage pour obtenir un taux d’humidité facilitant la cohésion des ingrédients ;

  6. Coupe de la pâte et tamisage ;

  7. Remplissage de la presse ;

  8. Réglage du poids ;

  9. Pré-compression ;

  10. Compression ;

  11. Injection des comprimés ;

  12. Emballage.


À chacune des étapes, les participants ont été surpris par les hauts standards de stérilité et la qualité des manipulations. Les employés, portant sarrau et bonnet, ne peuvent en aucun moment toucher les ingrédients ni les comprimés nues mains. Merck Frosst insiste sur l’autoresponsabilisation de leurs employés. Ces derniers définissent eux-mêmes le partage des tâches entre eux augmentant ainsi leur motivation et leur engagement. Plusieurs échantillons sont évalués tout au long de la chaîne de production pour s’assurer de leur qualité.

Atelier sur le développement de projets en chimie organique
Jacques Yves Gauthier, maître de recherches à la chimie thérapeutique, débute sa présentation en offrant aux participants des articles qu’il a rédigés avec la collaboration de Jean-Pierre Falgeyret sur la recherche fondamentale et les essais cliniques qui ont abouti, en 1999 à la commercialisation de VIOXX®5. Rappelons que ce médicament est une découverte canadienne et qu’il est un inhibiteur de la cyclooxygénase COX-2, une enzyme impliquée dans la biosynthèse des prostaglandines, agents provoquant l’inflammation. VIOXX® est donc un anti-inflammatoire spécifique diminuant l’inflammation, la douleur et la fièvre. Il est utilisé plus particulièrement pour l’arthrite.
M. Gauthier a, par la suite, présenté la synthèse de VIOXX®, protocole à l’appui. Suite aux discussions avec M. Gauthier, cette synthèse en quatre étapes semble a priori fort simple et réalisable en classe.
Par contre, il n’est pas suggéré de synthétiser cette molécule dans les établissements collégiaux car il s’agit d’une substance qui est contrôlée par Santé Canada. Il n’est donc pas possible de synthétiser cette molécule sans autorisation préalable parce qu’il pourrait y avoir des dangers associés à une consommation accidentelle au-delà des doses permises.
M. Gauthier nous a proposé, par la suite, de synthétiser l’aspirine ou l’acétaminophène, si nous voulons rester dans le champ des anti-inflammatoires. Il nous proposera probablement un autre projet à la rencontre de janvier prochain.
Il a précisé qu’il y avait également des articles de vulgarisation tout aussi intéressants sur les travaux de recherche sur Singulair®. Il nous suggère l’article suivant : Singulair : petite histoire d’une découverte, Interface, vol. 20, no. 3, 1999.

Atelier sur le développement de projets en lien avec la recherche et le développement pharmaceutique
M. Richard Desmangles, chimiste, propose aux participants de réaliser un projet sur la caractérisation physico-chimique de comprimés puisque les tests physico-chimiques sont facilement réalisables dans les établissements collégiaux.
Le tableau I présente les propriétés physico-chimiques et les tests correspondants :
Tableau I : Tests physico-chimiques sur des comprimés


Propriétés physico-chimiques

Tests

Humidité

Déterminer la perte de poids des comprimés après séchage (chaleur ou dessiccation sous vide)

Titrer les comprimés par réaction de Karl-Fischer (réaction de l'eau avec un solution anhydre d'oxyde de soufre et d'iode)

Titrer les comprimés par colorimétrie (oxydo-réduction de l'iode qui réagit avec l'eau)

Dureté

Évaluer la pression exercée sur le comprimé lors d’une compression latérale jusqu’à ce qu’il se brise.

Désintégration

Soumettre un comprimé à une oscillation verticale dans un cylindre transparent plongé dans l’eau. Le cylindre doit être fermé au deux bouts par des tamis. Le temps de dégradation est défini lorsque le comprimé commence à se dissoudre dans l’eau hors du cylindre.

Dissolution de l’agent actif

Évaluer la dissolution de l’agent actif dans le temps par spectrophotométrie (UV-Visible) ou par chromatographie.

Teneur de l’agent actif

Extraire le principe actif pour l'identifier et le quantifier par spectrophotométrie (UV-Visible) ou chromatographie.

Dégradation et impuretés

Extraire le principe actif, les produits de dégradation et les impuretés pour les identifier et les quantifier par chroma-tographie.

Uniformité de la dose de l’agent actif

Évaluer la différence de poids de 10 comprimés (en supposant que le mélange des ingrédients actifs et inactifs est uniforme).

Extraire l’agent actif de 10 comprimés pour le quantifier par spectrophotométrie (UV-Visible), chromatographie, etc.


Ces tests peuvent être réalisés sur différents comprimés disponibles sur le marché.
Les étudiants ayant synthétisé un anti-inflammatoire peuvent aussi évaluer les propriétés physico-chimiques de comprimés qu’ils ont fabriqués avec différents ingrédients inactifs.
Des comprimés placebos peuvent aussi être mis à la disposition des enseignants pour faciliter l’étude comparative entre les comprimés fabriqués en classe et les comprimés commerciaux.

Atelier sur le développement de projets en sciences biologiques



M. Paul Payette, bioinformaticien, présente pour sa part, des sites Internet qui sont utilisés couramment en recherche pharmaceutique dans le champ de la biologie moléculaire. Une banque de données époustouflante est présente sur Internet. Son utilisation est gratuite et disponible à tous.
Voici quelques suggestions :
Le site de National center for biotechnology information (NCBI) à l’adresse http://www.ncbi.nlm.nih.gov. Il est la propriété des organismes américains « National library of medicine » et « National institutes of health » et facilite l’analyse d’acides nucléiques. On y retrouve de l’information sur le génome humain, sur les maladies génétiques, les loci génétiques et sur la carte génétique humaine.
Il inclut également deux puissants outils de recherche. Le premier appelé BLAST® (Basic Local Alignment Search Tool) offre la possibilité d’explorer toutes les banques de données disponibles pour y identifier des séquences d’ADN ou de protéines à partir d’un alignement avec des données déjà répertoriées. Le second outil appelé Unigene regroupe de séquences étiquettes (EST cluster) représentant un gène donné.
Le site Locuslink (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/LocusLink) est une base de données regroupant une foule d’information connues pour un gène d’intérêt. Elle comprend, entre autres, des liens pour son emplacement chromosomique, la littérature, les séquences d’acides nucléiques et de protéines, les séquences homologues entre divers espèces, les regroupements de séquences (Unigene Cluster) ainsi que les variations génétiques.
Ainsi, à partir d’une banque de séquences d’ADN ne contenant qu’un gène à la fois, il est possible, à partir d’une séquence déterminée expérimentalement, de trouver, par alignement, la nature du gène. On y retrouve aussi de l’information sur son origine tissulaire et sur son emplacement chromosomique.

Le site de l’Institut suisse de bioinformatique : ExPASy® (Expert Protein Analysis System) (http://www.expasy.ch/tools/) facilite l’analyse de séquences et de structures de protéines. Ce site offre aussi la possibilité d’utiliser un logiciel de modélisation 3-D de protéines.

M. Payette a proposé qu’il pourrait fournir plus d’information sur ces sites6 et quelques exercices pour que les professeurs se les approprient plus facilement.

Certains professeurs voient déjà des possibilités d’activités d’apprentissage :

  • Utiliser ces sites pour initier les étudiants à l’évolution génétique des espèces en comparant le degré d’homologie d’un gène donné ;

  • Amener les étudiants à rechercher la nature d’une protéine à partir d’une séquence d’ADN inconnu. Et pourquoi pas la cyclooxygénase 2 (COX-2) ?


BILAN DE LA JOURNÉE



Les professeurs ont beaucoup apprécié l’ouverture des chercheurs chez Merck Frosst (voir leurs commentaires à l’annexe I).
Tous, professeurs et chercheurs, ont le goût de travailler ensemble pour réaliser des projets d’intégration familiarisant les étudiants au monde pharmaceutique.
Certains professeurs de chimie désirent expérimenter la synthèse d’anti-inflammatoires en classe. D’autres ont le goût d’expérimenter les tests physico-chimiques sur les comprimés.
Plusieurs ont aussi manifesté leur intérêt à expérimenter les tests enzymatiques et à se familiariser avec les sites Internet de biologie moléculaire.
Bref, un pas en avant vers des changements concrets en classe : de nouveaux projets sur la planche !
Pour finir, nous tenons à remercier tout le personnel chez Merck Frosst, et plus particulièrement Christian Riel, qui a su accueillir les professeurs comme des rois et des reines. Mercki !
Il est possible d’amener vos étudiants visiter Merck Frosst en communiquant par courriel avec M. Riel à l’adresse : christian_riel@merck.com. La visite est d’une durée de deux heures trente. Il est impératif de réserver tôt pour pouvoir y aller dans la session.
Vous pouvez aussi inviter M. Riel ou des chercheurs à présenter une conférence en classe. Pour plus d’information, veuillez communiquer par courriel avec M. Riel.
Si vous désirez vous joindre au groupe de professeurs intéressés à expérimenter ces projets, veuillez communiquer avec France Garnier (france.garnier@cegeptr.qc.ca).

ANNEXE I
ÉVALUATION DE LA JOURNÉE DE FORMATION7
«L'INTÉGRATION DES APPRENTISSAGES : MARIAGE HEUREUX ENTRE L’INDUSTRIE MERCK FROSST ET CIE

ET LES COURS DE SCIENCES » (13 AOÛT 2001)



Par Le Saut Quantique


RÉSUMÉ DE CE QUE LA JOURNÉE A APPORTÉ AUX PROFESSEURS





ATTENTES

RÉSULTATS

  • Peu, il s’agit pour moi d’une rencontre exploratoire.

  • Complètement. Cette rencontre m’a permis de découvrir des projets réalisables.

  • Aussi, j’ai beaucoup apprécié l’ouverture de la compagnie envers la communauté collégiale.

  • Possibilité de projets pour les étudiants du groupe d’excellence.

  • Possibilité pour une visite de ces mêmes étudiants.

  • Oui, on a répondu à mes attentes.

  • Idées pour la gestion et la faisabilité de projets de recherche.

  • Apprentissage plus pratique (technique), entre autres, en ce qui concerne l’usage des instruments de laboratoire et le processus de production des médicaments (informations aux étudiants).

  • Oui, idée claire d’un projet faisable dans le cours « Intégration des apprentissages ».

  • Rencontrer des gens intéressés à échanger sur des idées de projets.

  • Voir quelles problématiques il serait intéressant d’apporter aux étudiants de niveau collégial.

  • Oui, il y a matière à plusieurs projets applicables au niveau collégial… Très stimulant !

  • Liens avec le domaine pharmaceutique.

  • Idées pour mes cours.

  • Applications concrètes.

  • Oui.

  • Idées pour développer des activités pédagogiques concrètes.

  • Oui !

  • Développer des projets pour les étudiants en sciences.

  • Possibilités de stages pour les étudiants en technologie et inventaire en biologie.

  • Mieux que mes attentes.

  • Heureuse de voir la disponibilité et l’intérêt des compagnies pharmaceutiques à s’impliquer au niveau collégial.

  • informations diverses sur les étapes d’une recherche pharmaceutique.

  • Oui.


CE QUE LES PARTICIPANTS ONT RETENU





  • Personnel dynamique chez Merck Frosst, semblent fiers d’eux et heureux au travail.

  • Hospitalité.

  • Qualité de l’information.

  • Grande ouverture de la part de Merck Frosst.

  • Collaboration possible avec les collèges.

  • La collaboration cégeps-Merck Frosst est possible avec quelques compromis mineurs.

  • Il y a chez Merck Frosst des gens intéressés à alimenter des projets.

  • Possibilité de faire un atelier de synthèse.

  • Beaucoup de possibilités (potentiel d’activités).

  • Peut-être y a-t-il d’autres compagnies aussi ouvertes à la formation scientifique de niveau collégial ?

  • Singulair : découverte.

  • Projet de fin d’étude en jumelant biologie et chimie.

  • Projet de biologie (ex. laboratoire de NYA).

  • Projet pour étudiant en Technique d’inventaire et de recherche en biologie.

  • Contrôle de la qualité très sévère dans l’industrie pharmaceutique : nous sommes en sécurité…

  • J’ai la tête pleine d’idées, il reste à les partager et monter des projets.



POINTS À AMÉLIORER





  • Les instructions pour se rendre.

  • Peut-être montrer plus clairement toutes les étapes précises dans la fabrication d’un médicament (ex. VIOXX) de la synthèse à la commercialisation, sur papier et dans le centre de recherche (ex. outils utilisés, résultats d’analyse, etc.).

  • Il était plus difficile d’imaginer comment utiliser les informations de la dernière partie (bioinformatique) en classe, mais il faut dire qu’on était en fin de journée.



1 Nous vous suggérons également de consulter le site Internet de Merck Frosst à l’adresse : www.merckfrosst.com/f/research/r_d/overview.html.

2 Pour plus d’information sur Singulair®, veuillez consulter l’adresse : (www.merckfrosst.com/f/research/r_d/major_accomplishm/singulair.html).

3 Pour plus d’information sur VIOXX®, veuillez consulter l’adresse : (www.merckfrosst.com/f/research/r_d/major_accomplishm/vioxx.html).

4 Pour plus de détails sur ces champs d’études, nous vous suggérons l’adresse : www.merckfrosst.com/f/research/r_d/future_challenges.html.

5 Jean-Pierre Falgeyret et Jacques-Yves Gauthier, « L’aspirine sera-t-elle un jour détrônée ? », La Recherche, numéro 39, mai 1998 (texte adapté d’un premier article publié dans la revue Interface, septembre-octobre 1997).

Jacques-Yves Gauthier, « A class act », Chemistry in Britain, volume 37, numéro 8, Août 2001.

6 Voir l’adresse suivante : www.apsq.org/sautquantique/bioinformatique.html.

7 Évaluation de la troisième journée de formation visant l’actualisation de la biologie et de la chimie dans le secteur de l’industrie pharmaceutique.

similaire:

Recherche fondamentale (synthèse, examen, prospection en laboratoire) iconRecherche fondamentale

Recherche fondamentale (synthèse, examen, prospection en laboratoire) iconA. Recherche fondamentale

Recherche fondamentale (synthèse, examen, prospection en laboratoire) iconRecherche fondamentale

Recherche fondamentale (synthèse, examen, prospection en laboratoire) iconRésumé Cette note de synthèse rédigée en vue de soutenir une habilitation...
«permanent» du laboratoire qu’il dirigeait, Jean-Pierre Hansen, Christian Gautier et Nicolas Balacheff

Recherche fondamentale (synthèse, examen, prospection en laboratoire) iconL’examen d’un placenta transmis sans aucune donnée clinique ne peut pas être informatif
...

Recherche fondamentale (synthèse, examen, prospection en laboratoire) iconDans le laboratoire de Pharmacologie fondamentale et clinique de...
...

Recherche fondamentale (synthèse, examen, prospection en laboratoire) iconRecherche d’un(e) Technicien(ne) de Laboratoire Contrôle Qualité

Recherche fondamentale (synthèse, examen, prospection en laboratoire) iconRecherche cnrs, directeur adjoint du laboratoire "Sociétés Santé...

Recherche fondamentale (synthèse, examen, prospection en laboratoire) iconLa cellule La cellule unité fondamentale de la vie La cellule est...
«avant» et karyon, signifiant «noyau») sont des cellules sans noyau qui sont plus anciennes du point de vue de l'évolution que les...

Recherche fondamentale (synthèse, examen, prospection en laboratoire) iconSynthèse et propositions
«valorisation» en synthèse de ses travaux, plus susceptible de se transformer en propositions, pouvant nourrir la réflexion concernant...








Tous droits réservés. Copyright © 2016
contacts
b.21-bal.com