Brevet FR3063641A1 — publié le 20180914

PREVENTION DES LESIONS CUTANEES DUES AUX UV ET DES MELANOMES A L'AIDE D'UN INHIBITEUR SELECTIF DE LA PRODUCTION D'ESPECES REACTIVES DE L'OXYGENE D'ORIGINE MITOCHONDRIALE La présente invention a trait à la prévention et/ou au traitement des maladies dans lesquelles sont impliquées les espèces réactives de l'oxygène (ou ROS) d'origine mitochondriale. Elle concerne plus particulièrement l'utilisation d'un inhibiteur de la production de ROS mitochondriale, en particulier l'anéthole trithione, pour prévenir les lésions cutanées dues aux UV ainsi que la survenue de mélanomes. ART ANTERIEUR La mitochondrie participe à la pathogenèse de presque toutes les maladies associées au vieillissement, y compris les maladies cardiovasculaires, les maladies neurodégénératives (maladie de Parkinson, maladie d'Alzheimer, etc.), le diabète, ainsi que des dysfonctionnements tissulaires d'origine ischémique. Il est largement admis qu'elle joue un rôle central dans la «théorie des radicaux libres du vieillissement». Cette théorie affirme que l'accumulation de dommages causés par les espèces réactives de l'oxygène (ROS pour reactiye oxygen species) affecte de nombreuses fonctions cellulaires, en particulier les fonctions mitochondriales, qui sont essentielles pour l'approvisionnement en énergie et le bon fonctionnement cellulaire. Les mitochondries apparaissent donc comme les cibles primaires des ROS du fait qu'un fonctionnement cellulaire optimal est crucial pour fournir l'énergie dont a besoin une cellule pour se réparer. Si les mitochondries sont la principale source génératrice de ROS, elles sont aussi particulièrement sensibles aux dommages causés par ces ROS. Par conséquent, le mitochondries génèrent elles-mêmes les ROS à l'origine des dommages oxydatifs qu'elles subissent et qui contribuent à leur dysfonctionnement et, ultérieurement, à la mort cellulaire. De nombreuses études ont été menées pour évaluer la capacité d'anti-oxydants à contrecarrer l'effet des ROS. Plusieurs molécules anti-oxydantes ont donné satisfaction lors des études précliniques, mais leur efficacité n'a été que partiellement confirmée dans la plupart des essais cliniques (Orr et al., Free Radic Biol. Med, 2013, 65 : 1047-59). De plus, des études récentes ont montré qu'une trop forte réduction des ROS a un effet délétère pour les cellules, suggérant qu'une production équilibrée des ROS contribue au bon fonctionnement cellulaire (Goodman et al., J. Natl. Cancer Inst., 2004, 96:1743-50; Bjelakovic G et al., JAMA. 2007, 297:842-57). 3063641 2 PROBLEME TECHNIQUE ET SOLUTION APPORTEE PAR L'INVENTION Les travaux relatifs au rôle du stress oxidatif dans de nombreuses pathologies ont mis en évidence l'intérêt de disposer d'un inhibiteur sélectif de la production de ROS d'origine 5 mitochondriale. Les anti-oxydants disponibles à ce jour ne présentent pas une telle spécificité avec, pour conséquence, le risque de survenue d'effets secondaires lorsque la production de ROS cytosolique est affectée, tout particulièrement en cas de traitement prolongé; ces effets secondaires sont bien décrits. 10 Le stress oxydant que provoque l'exposition aux UV, c'est-à-dire aux rayonnements de haute énergie, est responsable d'une surproduction de ROS par les mélanocytes, tout particulièrement chez les sujets à fort rapport phaeomélanine : eumélanine c'est-à-dire chez les sujets les plus à risque de développer un mélanome (Liu-Smith et al., Exp Dermatol, 2015, 24 :171-174). A ce jour, la source de cette surproduction de ROS est encore discutée. Selon 15 la littérature, elle serait à attribuer aux mélanosomes, hypothèse jusqu'à présent la plus étudiée, avec la participation des NOX (NADPH Oxydase des phagolysosomes, système enzymatique précurseur de ROS) et celle également des neuronal NOS (nNOS ou NO synthase de type I cytosolique) (Venza et al., Oxid Med Cell Longev, 2015, ID 481782). Par contre, l'implication de la production mitochondriale (complexes I et III de la chaîne 20 respiratoire) ne semble pas avoir été regardée peut-être pour des raisons de difficultés techniques. Or, à la différence de la surproduction de ROS d'origine iatrogène qui cible le plus souvent de manière très spécifique une structure particulière - les lysosomes dans le cas des aminosides ou bien les mitochondries dans le cas des anthracyclines, par exemple - on est en droit de penser que dans le cas d'une production liée à l'exposition à des 25 rayonnements, c'est l'ensemble des structures cellulaires productrices de ROS qui vont être simultanément stimulées par la réaction inflammatoire globale ainsi induite ce qui inclut la production mitochondriale. Par ailleurs, les UV, par activation d'un facteur de transcription, l'USF-1, stimulent la prolifération des mélanocytes et leur activité, ce qui contribue mécaniquement à l'élévation 30 de la production de ROS. Les systèmes antioxydants cellulaires sont alors rapidement débordés et les ROS en excès vont ainsi pouvoir induire la synthèse d'a-Melanocyte Stimulating Hormone (a-MSH ou hormone mélanotrope) (Huang et al., Int J Mol Sci, 2014, 15 :16665-16679) et, par là, la production de mélanine. Or, si la mélanine joue un rôle protecteur, donc bénéfique, à 35 l'égard de l'exposition aux UV, un excès de production peut avoir un effet inverse et devenir délétère pour la cellule (Chaiprasongsuk et al., Redox Biol, 2016, 8 :79-90). En effet, la fixation de l' a-MSH sur son récepteur MC1R (récepteur de type 1 de la mélanocortine) induit une augmentation de la concentration intracellulaire d'AMP cyclique et de l'activité PKA (protéine kinase A) ce qui provoque tout à la fois une stimulation de la mélanogenèse 40 ainsi qu'un effet mitogène sur les mélanocytes, source de dysplasie cellulaire. 3063641 3 Parallèlement, la surproduction de ROS, à partir d'un certain seuil, est responsable à terme d'une déstructuration des mélanosomes avec fuite de ses différents composants, notamment des ROS (en forte quantité en cas de phaeomélanosomes), RNS (Reactive nitrogen species, produits de l'action des NOS), mélanine et substance amyloïde ; or, cette 5 dernière vient potentialiser l'effet inducteur des ROS vers la forme melanoma au même titre que les cassures d'ADN provoquées directement par les UV (Liu-Smith, 2015). Réduire la production de ROS par la cellule et la contenir à un niveau qui permette la clairance des cellules à ADN endommagé (effet préventif d'une transformation maligne) et 10 qui favorise, par ailleurs, une juste augmentation de la synthèse de mélanine (effet protecteur à l'égard des UV, la mélanine venant au contact du noyau des kératinocytes protéger l'ADN de la cellule) devrait constituer une bonne approche préventive du mélanome. 15 II n'existe en effet, à ce jour, aucun traitement préventif des mélanomes, autres que les crèmes solaires dont les bénéfices sont limités. Dans la présente invention, les inventeurs proposent de réduire la production de ROS au niveau mitochondrial pour bénéficier de l'effet préventif pour la cellule sans subir les effets 20 secondaires délétères des antioxydants non sélectifs. Ainsi, les inventeurs ont établi l'intérêt d'administrer un inhibiteur spécifique de la production de ROS mitochondriale, en particulier l'anéthole trithione (ATT), pour prévenir les dommages cutanés liés à l'exposition aux UV ainsi que dans la survenue des mélanomes. 25 L'ATT bénéficie déjà d'une autorisation de mise sur la marché sous le nom commercial de SulfarlemC) pour augmenter la sécrétion de la bile et de la salive. Il est utilisé pour traiter les digestions difficiles et la sécheresse de la bouche. Depuis 70 ans que ce produit est commercialisé en France, aucun effet secondaire n'a été rapporté à ce jour relatif à une utilisation à long terme de cette molécule. 30 En effet, le mécanisme d'action d'ATT peut être déduit des résultats d'une autre expérience non publiée à ce jour : les inventeurs ont traité avec succès un chat victime d'une intoxication aigüe aux organochlorés. Ce résultat fait la démonstration que la cible de l'ATT est le complexe I (ou III) ou, éventuellement, le supercomplexe HU mitochondrial et ceci en lien avec les résultats décrits en 2012 par Tebourbi (Tebourbi et al., Molecular mechanism of 35 pesticide toxicity. In: STOYTCHEVA M. Ed. Pesticides in the modern world. Pests control and pesticides exposure and toxicity assessment. InTech publisher, 2012, chapter 15.). Tout en sachant que dès lors que des ROS sont surexprimés par la mitochondrie, cela induit une surproduction simultanée de ROS cytosolique, dont la source de production est la NADPH oxydase (ou NOX, en général NOX4 et NOX2), certains auteurs en arrivent à la conclusion 40 que les NOX sont les 1ers responsables lorsqu'il s'agit en réalité d'une production 3063641 4 mitochondriale (Gosh R. et al., J.Clin. Diagn. Res., 2017, 11 : BC09- BC12 ; Mangum L.C. et al., Chem. Res. Toxicol, 2015, 28 : 570-584). De plus, l'ATT est, à la différence de la majorité des autres antioxydants, une molécule 5 liposoluble ce qui lui confère une excellente pénétration tissulaire comme cellulaire (le Vd de l'ADT est, chez le rat, de l'ordre de 2L/kg, soit près de 10 fois le volume des liquides extracellulaires [Yu H-Z et al. J Pharm Sci, 2011, 100:5048-5058]), expliquant son accès à la mitochondrie. Ainsi, l'ATT agit à des concentrations de l'ordre du micromolaire, 10uM dans le travail de Pouzaud et al. (2004), concentration qu'il est aisé d'atteindre aux doses 10 usuellement pratiquées ; et cette molécule semble présenter des effets persistants dans le temps, certainement de plusieurs heures ce qui devrait faciliter le mode d'administration du produit. Enfin, après administration chez l'animal comme chez l'homme, l'ATT subit rapidement une déméthylation formant un dérivé lui-même très vraisemblablement actif, la 4-0H- 15 anetholtrithione (ou ATX), porteur d'une fonction alcool sur le cycle aromatique ; cette fonction est estérifiable et peut ainsi donner accès à des esters hydrosolubles alors même que l'ATT et son métabolite ATX sont insolubles dans l'eau. Les inventeurs ont donc ainsi établi que l'ATT, à la différence des anti-oxydants classiques, 20 agit directement et de manière sélective sur la production de ROS mitochondriaux, majoritairement au niveau du complexe I (ou du complexe III) de la chaine respiratoire mitochondriale, sites qui sont à la fois les sites principaux de production de ROS et les sites principaux des dysfonctionnements mitochondriaux (Tebourbi 0., 2012, idem ci-dessus). 25 L'ATT est donc le premier médicament à usage humain autorisé par la FDA et l'EMA qui empêche les mitochondries de produire des ROS au niveau des complexes I ou III de la chaîne respiratoire. La présente invention propose, de manière tout à fait surprenante et innovante, d'utiliser ce médicament dans une nouvelle indication thérapeutique, à savoir pour prévenir les 30 dommages cutanés liés à l'exposition aux UV ainsi que pour prévenir la survenue des mélanomes. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION 35 Un premier objet de la présente invention concerne l'utilisation d'un inhibiteur spécifique de la production de ROS d'orignine mitochondriale pour prévenir les dommages cutanés dus au expositions aux UV et les mélanomes. 3063641 5 Par « inhibiteur spécifique de la production de ROS d'origine mitochondriale », on entend tout composé capable d'inhiber spécifiquement la production de ROS au niveau de la chaîne respiratoire mitochondriale, sans affecter la production de ROS cellulaire au niveau du cytosol ; cette spécificité est primordiale car elle prévient les effets secondaires associés à un 5 défaut de ROS au niveau du cytosol, ainsi qu'on peut l'observer en cas d'inhibition excessive de la production de ROS par un anti-oxydant non sélectif. Dans un mode de réalisation préféré, cet inhibiteur est capable d'induire une inhibition spécifique de la production de ROS au niveau du complexel(oull1) de la chaine respiratoire mitochondriale. De tels inhibiteurs sont, à titre d'exemple, l'ATT, l'ATX ou le NC-POBS, mais tout autre 10 composé présentant la même spécificité d'inhibition est approprié. Au sens de l'invention, l'utilisation d' « un inhibiteur » s'entend de l'utilisation d'au moins un inhibiteur spécifique de la production de ROS mitochondriaux ; il peut donc s'agir d'un inhibiteur ou d'une association de plusieurs inhibiteurs, comme cela est décrit par la suite. 15 L'ATT, pour anéthole trithione, est une 5-(4-méthoxyphényI)-3H-1,2-dithiole-3-thione. Elle est aussi connue sous le nom de ADT. Sa formule est la suivante: 20 L'ATX correspond à la forme phénolique de l'ATT telle qu'elle est métabolisée par le foie, à la fois chez l'homme et chez l'animal. Cette forme 4-0H-anethole trithione a été décrite précédemment (Li et al., J Pharm Biomed Anal, 2008, 47 : 612-617). La structure d'ATT étant conservée lors de cette métabolisation, il y a tout lieu de penser que l'activité antiROS 25 portée par AU est retrouvée dans ATX, ce d'autant qu'après administration orale qui est actuellement la forme commercialisée, l'essentiel du produit circulant retrouvé est l'ATX (Yu, 2011). De plus, l'ATX porte un groupement phénol en para qui permet la formation d'esters. Dans un mode de réalisation particulier, l'ATX est utilisé sous sa forme estérifiée, par exemple sous forme d'ester : de phosphate, d'éthylidenephosphate, de sulfate, 30 d'hémisuccinate, d'acétate, de propionate, d'isobutyrate, d'hexanoate, de pivalate, d'éthoxycarbonate, de nicotinate, ou encore d'ester d'amino-acides comme le glycine, diéthylglycine ou valine ester, et la liste n'est pas limitative. Le NC-POBS correspond au N-cyclohexy1-4-(4-nitrophénoxy)benzènesulfonamide, seule molécule décrite dans la littérature à ce jour en tant qu'un inhibiteur spécifique de la 35 production de ROS mitochondriaux au site 10 de la chaîne respiratoire (Orr et al., 2013, Free Radic. Biol. Med., 65: 1047-1059). 3063641 6 Dans un mode de réalisation préféré, l'inhibiteur spécifique est choisi l'ATT, l'ATX ou un ester d'ATX. Dans un mode de réalisation particulier, l'inhibition des dommages liés aux UV est obtenue grâce à l'association d'au moins deux molécules parmi l'ATT, l'ATX et un ester 5 d'ATX. Pour assurer une protection optimale contre les UV, il est possible d'associer AU et ATX à des filtres UVA et UVB et, éventuellement, à des ROS scavengers (piègeurs de ROS) autres si le niveau de réduction des ROS cutanés obtenu avec le couple ATT/ATX ne semble pas 10 suffisant. A ce titre, le choix de l'edaravone, commercialisée par les laboratoires Mitsubishi Tanabe Pharma Corporation sous le nom de Radicute, nous paraît particulièrement intéressant comme partenaire du couple ATT/ATX, dans la mesure où cette molécule est un puissant inhibiteur spécifique des nNOS (neuronal NOS ou NOS de type I) et des iNOS (inducible NOS ou NOS de type II cytosolique) qui respecte par ailleurs l'activité eNOS (ou 15 NOS de type III endothéliale) [Yoshida et al., CNS Drug Rev, 2006, 12 : 9-20]. Ainsi, dans un mode de réalisation particulier, l'inhibiteur spécifique de la production de ROS mitochondriale est l'ATT ou une combinaison d'ATT et d'ATX et est associé à des filtres UVA et/ ou UVB. Il peut etre également aussi à des des ROS scavengers (piègeurs de ROS), tels 20 que l'edaravone. Par « prévention», on entend au sens de l'invention le fait d'inhiber les effets délétères des UV au niveau cellulaire et moléculaire (lésions au niveau de l'ADN). La prévention s'entend également de la diminution et du ralentissement de l'accumulation des dommages liés à 25 l'exposition aux UV au niveau de la peau. La prévention des dommages dus aux UV s'étend à toute pathologie liée à l'accumulation de dommages au niveau de l'ADN comme les mélanomes. Le sujet à traiter est de préférence un être humain. Par « prévention des dommages cutanés dus aux expositions aux UV », on entend également 30 la prévention du vieillissement cutané, au niveau physiologique et d'un point de vue cosmétique. Ainsi les inhibiteurs de la production de ROS mitochondriaux peuvent être mis en oeuvre à la fois dans des applications thérapeutiques, par exemple chez les sujets à risque de 35 développement des mélanomes, et dans des applications cosmétiques, pour lutter contre le vieillissement cutané. Dans un mode de réalisation particulier, la présente invention s'applique à la prévention des mélanomes chez les sujets présentant un fort rapport phaeomélanine : eumélanine, chez le 40 sujets à peau claire travaillant au soleil (agriculteurs, travailleurs du bâtiment) et chez les 3063641 7 personnes à peau claire résidant dans un pays à fort ensoleillement (par exemple en Australie). Un second objet de la présente invention concerne une composition à usage topique 5 comprenant de l'ATT (ou un de ses dérivés) et des excipients appropriés. Une telle composition peut également comprendre de l'ATX ou un ester d'ATX, des filtres UVA et/ou UVB et des piégeurs de ROS. Dans un mode de réalisation préféré, une composition selon l'invention comprend de l'ATT et de l'ATX ou un dérivé. 10 Dans un autre mode de réalisation préféré, une composition selon l'invention comprend de l'ATT, de l'ATX ou un dérivé et des filtres UVA et UVB. Cette composition peut en outre comprendre des piégeurs de ROS. Une telle composition peut être utilisée pour prévenir un mélanome ou pour prévenir les 15 dommages liés à l'exposition aux UV, notamment le vieillissement. Une telle composition peut se présenter sous la forme d'une crème solaire ou d'une crème de jour protectrice contre les dommages causés par les UV solaires. 20 La composition selon l'invention est de préférence formulée de sorte à être adaptée à un usage topique. Sachant qu'il s'agit, ici, de protéger la peau de l'effet des rayonnements solaires, les formes à application locale qui apparaissent appropriées sont par exemple les émulsions Huile dans Eau (H/E) ou Eau dans Huile (E/H), ces dernières présentant comme on le sait, l'avantage de posséder un fort coefficient d'absorption (entre 40 et 80), et donc 25 potentiellement un très bon pouvoir protecteur. Grâce à ses deux phases, l'émulsion permet d'incorporer à la fois des molécules hydrophiles et des molécules lipophiles, avantage dont on tire parti pour associer différents filtres UV et accroître ainsi le niveau de protection des préparations antisolaires. Ici, ATT est strictement liposoluble ; toutefois, in vivo, AU est métabolisé chez l'animal comme chez l'homme en un composé phénolique par le foie, l'ATX 30 ou 4-0H-anéthole trithione (Li et al., J Pharm Biomed Anal, 2008, 47: 612-617), ce qui autorise la synthèse d'esters, voie d'accès potentielle à des dérivés hydrosolubles (exemples : sulfate, hémisuccinate, phosphate, éthylidenephosphate, esters d'amino-acides 35 Dans la prévention des dommages liés aux UV, notamment du mélanome, une administration orale de l'inhibiteur selon l'invention pourrait être proposée en sus de l'application topique d'une crème le contenant. Cette démarche mettrait, au moins partiellement, à l'abri des problèmes d'observance des traitements locaux, tout en en renforçant l'action. 40 REVENDICATIONS1. Inhibiteur spécifique de la production de ROS d'origine mitochondriale choisi parmi l'anéthole trithione (AU), la 4-0H-anéthole trithione (ATX) ou un ester d'AD( ou une combinaison d'au moins deux de ces molécules, pour son utilisation dans la prévention des dommages cutanés dus aux expositions aux UV et des mélanomes. 2. Inhibiteur selon la revendication 1, pour son utilisation dans la prévention du vieillissement cutané lié à l'exposition aux UV. 3. Composition à usage topique comprenant de l'ATT et de l'ATX ou un ester d'ATX ou une combinaison d'au moins deux de ces molécules et des excipients. 4. Composition selon la revendication 3, comprenant en outre des filtres UVA et/ou UVB et/ou des piégeurs de ROS. 5. Composition selon l'une des revendications 3 ou 4, destinée à un usage cosmétique. 6. Composition selon l'une des revendications 3 ou 4, pour son utilisation dans la prévention des dommages cutanés dus aux expositions aux UV et des mélanomes. 7. Composition selon la revendication 6, pour son utilisation dans la prévention du vieillissement cutané.