Le document traite des molécules anti-VEGF et de leurs mécanismes d'action dans le traitement de maladies oculaires telles que la DMLA exsudative et la rétinopathie diabétique. Il souligne l'importance du VEGF dans la néovascularisation et son rôle dans la perte de vision, ainsi que l'évolution et l'efficacité des traitements anti-VEGF comme le ranibizumab et le bevacizumab. De plus, il aborde les effets secondaires et les considérations cliniques liés à ces traitements.

1. Anti VEGF: Principales molécules et principes d’action JF. Girmens CHNO des Quinze-Vingts Service IV & C.I.C. (Pr. Sahel)

2. Introduction DMLA exsudative, rétinopathie diabétique, OVR Parmi les causes principales de malvoyance Points communs Hyper-perméabilité vasculaire Œdème rétinien et DSR Prolifération néovasculaire Traitements souvent décevants, voire impossibles Photocoagulation laser IVT Triamcinolone Photothérapie dynamique Efficacité (parfois) partielle Contre-indications Effets secondaires VEGF Anti-VEGF Cibles actuelles Autres cibles Conclusion

3. VEGF VEGF : principal stimulus angiogénique responsable de la néovascularisation Facteur de perméabilité vasculaire Néovascularisation Œdème maculaire principales causes de perte sévère d'acuité visuelle DMLA Diabète OVR VEGF est le principal responsable de la perte de vision de nombreux patients VEGF Anti-VEGF Cibles actuelles Autres cibles Conclusion

4. Historique 1948: Hypothèse du facteur X Michaelson IC. Trans Ophthalmol Soc UK. 1948;68:137-80 1983: Facteur de perméabilité vasculaire, sécrété par les tumeurs Senger DR & al. Science. 1983;219:983-985 1989: Facteur angiogénique (VEGF) Ferrara N, Henzel WJ. 1989;161:851-858 1994: VEGF et pathologies oculaires Aiello LP & al. N Engl J Med. 1994;331:1480-87 1999: premiers essais des anti-VEGF chez des patients atteints de DMLA VEGF Anti-VEGF Cibles actuelles Autres cibles Conclusion

5. VEGF Famille de facteurs de croissance A, B, C, D, E, Placental GF Principal régulateur de l’angiogenèse : A 121, 145, 148, 162, 165, 183, 189, 206 (aa) 121 & 165 les plus produites au niveau rétinien Isoforme ≥ 165 aa : 2 domaines Liaison aux récepteurs du VEGF Présent dans toutes les isoformes Liaison à l’héparine Absent dans les isoformes diffusibles < 165 aa Clivable par la plasmine -> VEGF 110 VEGF Anti-VEGF Cibles actuelles Autres cibles Conclusion

6. Récepteurs au VEGF 2 récepteurs VEGFR-1 (Flt-1) Rôle encore débattu VEGFR-2 (KDR/Flk-1) Principal médiateur de l’effet angiogénique Activation d’un domaine tyrosine-kinase intracellulaire Survie, prolifération, migration des cellules endothéliales vasculaires Augmentation de perméabilité vasculaire Effet pro-inflammatoire VEGF Anti-VEGF Cibles actuelles Autres cibles Conclusion

7. Propriétés Inducteur de perméabilité vasculaire Altération des cellules endothéliales Formation de fenêtres Dissolution des jonctions étanches Effets pro-inflammatoires Récepteurs au VEGF présents sur les cellules inflammatoires Cellules inflammatoires fabriquent et relarguent du VEGF Participation des cellulles inflammatoires à la rupture de la BHE Stimulateur de l’angiogenèse… VEGF Anti-VEGF Cibles actuelles Autres cibles Conclusion

8. Angiogenèse A distinguer de la vasculogenèse Formation de vaisseaux pendant l’embryogenèse Processus complexe aboutissant à la formation de vaisseaux Cellules endothéliales normalement quiescentes Angiogenèse si production de facteurs de croissance Ischémie Réparation tissulaire Processus pathologique Tumoral Dégénératif inflammatoire Pathologie Oph DMLA, diabète... Cancer Effets bénéfiques Remodelage cardiaque Cicatrisation VEGF Anti-VEGF Cibles actuelles Autres cibles Conclusion

9. Processus complexe Vasodilatation des vx préexistants Augmentation de perméabilité vasculaire Dégradation de la matrice extracellulaire Activation et prolifération de cellules endothéliales Migration et constitution de colonnes Différentiation des cellules Maturation et remodelage VEGF Anti-VEGF Cibles actuelles Autres cibles Conclusion

10. Rôle dans la physiologie oculaire VEGF et récepteurs présents dans l’œil sain Récepteurs à la surface des cellules endothéliales (VEGF FR1 & 2) Fortes concentrations de VEGF dans l’EP Rôles : Développement embryologique de la vascularisation normale Maintien d’un flux sanguin suffisant Trophique pour la choriocapillaire Maintien de la fenestration Essentiel pour son développement Marneros AG & al. Am J Pathol. 2005 Nov;167(5):1451-9 Neuroprotecteur Storkebaum E & al. VEGF: once regarded as a specific angiogenic factor, now implicated in neuroprotection. Bioessays. 2004;26:943-954. VEGF Anti-VEGF Cibles actuelles Autres cibles Conclusion

11. VEGF en pathologie VEGF est nécessaire et suffisant pour produire une néovascularisation pathologique Inhibition par les anti-VEGF Du développement de NV sous-rétiniens De la croissance de NV sous-rétiniens déjà présents VEGF présent dans les membranes néovasculaires DMLA Rétinopathie diabétique Niveau corrélé à la gravité de la RD VEGF Anti-VEGF Cibles actuelles Autres cibles Conclusion

12. VEGF en pathologie Aiello LP & al. N Engl J Med. 1994;331:1480-87 VEGF Anti-VEGF Cibles actuelles Autres cibles Conclusion

13. Anti - VEGF…

14. Cibles JAMA 2005;293(12):1509-13 VEGF Anti-VEGF Cibles actuelles Autres cibles Conclusion © oph.girmens.fr

15. Pegaptanib (Macugen®) Aptamer (28 nucléotides), 50 kDa Agit comme un anticorps Non immunogène Couplé à 2 chaines de polyéhylène glycol Augmenter la demi-vie Haute affinité pour le VEGF 165 Fixation sur le domaine de liaison du VEGF à l’héparine L’empêche de se fixer sur ses récepteurs VEGF Anti-VEGF Cibles actuelles Macugen Autres cibles Conclusion

16. VEGF Anti-VEGF Cibles actuelles Macugen Autres cibles Conclusion

17. VEGF Anti-VEGF Cibles actuelles Macugen Autres cibles Conclusion

18. Blocage sélectif Blocage VEGF 165 Pas de différence entre inhibition du VEGF 164 et inhibition non sélective Ishida S. & al. J Exp Med 2003;198:483-9 VEGF Anti-VEGF Cibles actuelles Macugen Autres cibles Conclusion

19. Blocage sélectif Blocage VEGF 165 Pas de différence entre inhibition du VEGF 164 et inhibition non sélective Sans effet sur vascularisation physiologique Ishida S. & al. J Exp Med 2003;198:483-9 Contrairement au blocage non sélectif Inai T & al. Am J Pathol 2004;1:35-52 VEGF Anti-VEGF Cibles actuelles Macugen Autres cibles Conclusion

20. Passage systémique ? Après IVT 3 mg (10x la dose utilisée) : Demi-vie plasmatique : 10 jours Concentration plasmatique max : 80 ng/ml Siddiqui MA, Keating GM. Drugs 2005;65:1571–7. VEGF Anti-VEGF Cibles actuelles Macugen Autres cibles Conclusion

21. Administration toutes les 6 semaines 0,3 mg / 90 µl Seringue préremplie / Aiguille préfixée Conservation 2 – 8 °C FDA : Déc. 2004 ATU : Déc. 2005 AMM : juin 2006 VEGF Anti-VEGF Cibles actuelles Macugen Autres cibles Conclusion © oph.girmens.fr

22. Ranibizumab (Lucentis®) Fragment d’anticorps monoclonal humanisé « Dérive » du bevacizumab (Avastin®) 3 fois plus petit (48 kDa) Affinité x 100 Pénétration de toutes les couches rétiniennes Affinité pour toutes les isoformes du VEGF-A VEGF Anti-VEGF Cibles actuelles Lucentis Autres cibles Conclusion

23. VEGF Anti-VEGF Cibles actuelles Lucentis Autres cibles Conclusion

24. VEGF Anti-VEGF Cibles actuelles Lucentis Autres cibles Conclusion

25. Passage systémique après IVT Etudes préclinique (singe) Demi-vie dans le vitré : 3 jours Niveau plasmatique max : 150 ng/ml Demi-vie 3,5 jours Geaudrault J & al. Invest Ophthalmol Vis Sci 2005;46:726-33 1 heure après IVT 0.3 mg < 0.300 ng/ml chez 73 % des patients Moyenne : 1.01 ng/ml 28 jours après IVT 0.3 mg < 0.300 ng/ml chez 96 % des patients IVT 0.5 mg mensuelle Concentrations plasmatique < seuil d’activité anti-VEGF Haughney PC & al. ARVO 2005 VEGF Anti-VEGF Cibles actuelles Lucentis Autres cibles Conclusion

26. Administration toutes les 4 semaines 10 mg / ml Flacon 3 mg / 0.3 ml Dose=0.5 mg/0.05ml Conservation 2 – 8 °C FDA : Juin 2006 ATU 4 déc. 2006 puis AMM juin 2007 (?) VEGF Anti-VEGF Cibles actuelles Lucentis Autres cibles Conclusion © oph.girmens.fr

27. Bevacizumab (Avastin®) Ac monoclonal recombinant humanisé 150 kDa Liaison à haute affinité à toutes les isoformes du VEGF Blocage des liaisons aux VEGFR-1 & 2 L.G. Presta & al. Cancer Res 57 (1997) 4593–4599 VEGF Anti-VEGF Cibles actuelles Avastin Autres cibles Conclusion

28. VEGF Anti-VEGF Cibles actuelles Avastin Autres cibles Conclusion

29. VEGF Anti-VEGF Cibles actuelles Avastin Autres cibles Conclusion

30. AMM européenne (12 jan. 2005) : Traitement de première ligne cancer colorectal métastatique 5mg/kg, 1 perf. IV tous les 15 jours. VEGF Anti-VEGF Cibles actuelles Avastin Autres cibles Conclusion

31. Avastin IV en traitement DMLA ? Anti-VEGF intravitréens (ranibizumab+++) Résultats prometteurs AMM : fin 2006 « Parenté » Bevacizumab – Ranibizumab Absence de barrière pour atteindre la cible Pathologie bilatérale Risques des injections intravitréennes Demi-vie plus longue en IV ? VEGF Anti-VEGF Cibles actuelles Avastin Autres cibles Conclusion

32. Avastin en IVT Mai 2005: premières injections aux USA Février 2006 79 patients Avril 2006 266 patients VEGF Anti-VEGF Cibles actuelles Avastin Autres cibles Conclusion

33. ... Et dès février 2006 aux XV-XX... Salle blanche Sous hotte Flux laminaire Seringues préremplies 1.25 mg / 0.1 ml Dose « empirique » Poids molaire 0.05 ml = 1.25 mg Conservation 15 jours (4°) Bakri SJ & al. Six-month stability of bevacizumab (Avastin) binding to vascular endothelial growth factor after withdrawal into a syringe and refrigeration or freezing). Retina 2006;26(5):519-22 VEGF Anti-VEGF Cibles actuelles Avastin Autres cibles Conclusion © oph.girmens.fr

34. ... Avant publication de données de tolérance Absence de toxicité rétinienne Cultures cellulaires Retina 2006;26(5):512-8 Br J Ophthalmol 2006;90(10):1316-21 Histologique Retina 2006;26:257-61 Br J Ophthalmol 2006;90(9):1178-82 Electrophysiologique Animal Retina 2006;26:882-8 Homme Retina 2006;26:270-4 Profil de tolérance clinique Recueil des effets secondaires sur internet Br J Ophthalmol 2006;90(11):1444-9 VEGF Anti-VEGF Cibles actuelles Avastin Autres cibles Conclusion

35. Avastin vs. Lucentis ? Aucune étude comparative directe à ce jour Résultats des études pilotes souvent meilleurs / études randomisée... Affinité Avastin < Lucentis Demi vie Avastin > Lucentis (?) Dose Avastin arbitraire Pas d’étude pharmacocinétique Diffusion intra-rétinienne ? VEGF Anti-VEGF Cibles actuelles Avastin ou Lucentis ? Autres cibles Conclusion

36. Efficacité vs mauvaise pénétration ? Etude chez primate, 25µg Mauvaise pénétration intra-rétinienne après inj. intra-vitréenne d’Ac (IgG) Développement du ranibizumab Mordenti & al. Toxicol Pathol 1999;27:536-44 ... Pourtant ça marche ! VEGF Anti-VEGF Cibles actuelles Avastin ou Lucentis ? Autres cibles Conclusion

37. Efficacité vs mauvaise pénétration ? Meilleure perméabilité de la rétine âgée DSR ? sang ? Dose injectée 50x plus élevée Absence de MLI /fovea humaine Absence de couche plexiforme interne Imperméable au molécules >76kD Shahar R & al. Retina 2006;26:262-269 VEGF Anti-VEGF Cibles actuelles Avastin ou Lucentis ? Autres cibles Conclusion

38. Effets indésirables systémiques Utiliser un Ac entier (demi-vie longue) augmente le risque d’effets systémiques Perfusion répétées d’Avastin : En association à chimiothérapie 5 à 15 mg/kg par perfusion Hypertension artérielle Hémorragies Protéinurie Accidents thrombo-emboliques Artériels (AVC/AIT, IdM…) : 4% vs. 2% Veineux (TVP, EP…) Avastin IV en monothérapie : Néovascularisation (DMLA / Myopie forte) 5 mg/kg HTA (7/9 patients), controlée par monothérapie Michels S & al. Ophthalmology 2005;112:1035-47 Nguyen QD & al. Br J Ophthalmol 2005;89:1368-70 VEGF Anti-VEGF Cibles actuelles Avastin ou Lucentis ? Autres cibles Conclusion

39. Lucentis IVT 6 (4.3%) 3 (2.2%) 3 (2.1%) Total 0 0 0 AVC hémorragique 1 (0.7%) 1 (0.7%) 1 (0.7%) AVC ischémique 3 (2.1%) 1 (0.7%) 1 (0.7%) Infarctus du myocarde 2 (1.4%) 1 (0.7%) 1 (0.7%) Décès Ranibizumab 0.5 mg (n=140) Ranibizumab 0.3 mg (n=137) PDT (n=143) VEGF Anti-VEGF Cibles actuelles Avastin ou Lucentis ? Autres cibles Conclusion

40. Lucentis IVT VEGF Anti-VEGF Cibles actuelles Avastin ou Lucentis ? Autres cibles Conclusion 4 (1.7%) 2 (0.8%) 2 (0.8%) Accidents thrombo-emboliques -4 / -1 -1 / -2 -2 / -2 Variations moyennes (mmHg) 1 (0.4%) 1 (0.4%) 1 (0.4%) Infarctus du myocarde 20 (8.4%) 20 (8.4%) 23 (9.7%) Hypertension 3 (1.3%) 1 (0.4%) 1 (0.4%) AVC 2 (0.8%) † 1 (0.4%)* 0 Décès Ranibizumab 0.5 mg (n=239) Ranibizumab 0.3 mg (n=238) Sham (n=236)

41. Avastin IVT Déclaration des effets secondaires sur internet VEGF Anti-VEGF Cibles actuelles Avastin ou Lucentis ? Autres cibles Conclusion

42. Avastin IVT 70 centres USA, Brésil, Argentine, Costa Rica, Venezuela, Mexique, Israel, Allemagne, Autriche 7.113 injections / 5.228 patients EI liés à l’injection : 11 érosions cornéennes (0,15%) 3 décollements de rétine (0,04%) 1 traumatisme cristalinien (0,01%) & 1 cataracte (0,01%) 1 endophthalmie (0,01%) EI liés au médicament : 15 HTA (0,21%) 10 cas d’inflammation (0,15%) 10 cas de BAV brutale (0,15%) 3 hémorragies sous-rétiniennes (0,04%) 1 HTO (0,01%) 1 AIT (0,01%) & 2 AVC (0,03%) 1 OACR (0,01%) 1 décès (0,01%) Fung AE & al. Br J Ophthalmol. 2006 Nov;90(11):1344-9 VEGF Anti-VEGF Cibles actuelles Avastin ou Lucentis ? Autres cibles Conclusion

43. Macugen vs Lucentis/Avastin ? Pas d’étude comparative directe Etudes randomisées non comparables Groupes de malades différents Logiquement, inhiber toutes les isoformes du VEGF devrait être plus efficace... MAIS... VEGF 165 est le principal médiateur d’angiogenèse Problème de la tolérance de la non-sélectivité au long cours Recul max. actuel = 2 ans. Lucentis®/Avastin® puis Macugen® ? Ophthalmic Surg Lasers Imaging 2006 Nov-Dec;37(6):446-54 VEGF Anti-VEGF Cibles actuelles Sélectif ou non ? Autres cibles Conclusion

44. L’avenir

45. siRNA ARN interférents correspondent à l’application thérapeutique d’un mécanisme de défense cellulaire contre l’infection virale ARN infectieux peut d’associer à de petits fragments d’ARN (bases complémentaires) Induisent dégradation des ARN Administration Electroporation Transfection nanoparticules VEGF Anti-VEGF Cibles actuelles Autres cibles Conclusion

46. siRNA VEGF Anti-VEGF Cibles actuelles Autres cibles Conclusion

47. Cand-5 (Acuity pharmaceuticals) VEGF Anti-VEGF Cibles actuelles Autres cibles Conclusion

48. Sirna 027 (Sirna therapeutics) siRNA027 VEGF Anti-VEGF Cibles actuelles Autres cibles Conclusion

49. Analogue des récepteurs : VEGF Trap (Regeneron) VEGF Anti-VEGF Cibles actuelles Autres cibles Conclusion

50. Analogue des récepteurs : VEGF Trap (Regeneron) VEGF Anti-VEGF Cibles actuelles Autres cibles Conclusion

51. Inhibiteurs Tyrosine Kinase Vatalanib/PTK787 (Novartis), AG-013958 (Pfizer) VEGF Anti-VEGF Cibles actuelles Autres cibles Conclusion

52. Inhibiteurs Tyrosine Kinase Vatalanib/PTK787 (Novartis), AG-013958 (Pfizer) VEGF Anti-VEGF Cibles actuelles Autres cibles Conclusion

53. Conclusion Anti-VEGF trouvent une application dans de nombreuses pathologies Efficacité (QS) Engouement important Incertitudes nombreuses Rythme et durée d’administration Combinaison de traitements Tolérance au long cours & effets secondaires potentiels Locaux Neuroprotection et homéostasie rétiniennes Systémiques Rôles physiologiques du VEGF Problème de la répétition et nombre d’injections Formes retard ? Autres formes d’administrations ? VEGF Anti-VEGF Cibles actuelles Autres cibles Conclusion