Conception, synthèse et nanovectorisation de prodrogues pléiotropes avec un intérêt thérapeutique potentiel dans la trisomie 21 et la maladie d'Alzheimer. – DOWNALZ

Les quatre tâches initialement prévues ont été menées à bien sans autre évolution que le changement du modèle murin de syndrome de Down (Dp16 au lieu de Ts65Dn).

- Tâche 1 : Conception et synthèse de carbamates ; évaluation de leur capacité à libérer des principes actifs phénoliques lors de l'interaction avec la BuChE (CERMN) : Synthèse de carbamates ; évaluation de leurs propriétés d’inhibition de la BuChE versus AChE ; caractérisation de leur mode d’inhibition enzymatique (covalente, compétitive…) ; étude de cinétique enzymatique (temps de libération du principe actif, de réactivation de l’enzyme…)

- Tâche 2 : Test phénotypique sur culture de cellules neuronales (IGF) Culture neuronale primaire de neurones hippocampiques de rat en plaque 96 puits. Exposition à des préparations d'oligomères Abêta en présence ou en l'absence des composés sélectionnés ; étude de la capacité des molécules à favoriser la survie des neurones, à protéger le réseau de neurites et à prévenir l'hyperphosphorylation de la protéine tau.

- Tâche 3 : Évaluation de pharmacopotentialité et essais de formulation (CERMN) Détermination des paramètres physicochimiques de pharmacopotentialité ; formulation en quantité nécessaire aux études in vivo d'un composé sous la forme de liposomes contenus dans un gel muco-adhésif thermosensible destiné à la voie intranasale.

- Tâche 4 : Évaluation in vivo et ex vivo dans des modèles murins (COMETE, IGF et ICM)

Tâche 4.1 : Évaluation de toxicologie et de sécurité (modèle C57Bl/6: COMETE)

Screening comportemental après administration per os, mesure de l’activité ambulatoire par actimétrie, mesure de la capacité du composé sélectionné à contrebalancer le déficit de mémoire de travail spatial induit par la scopolamine dans le modèle d’alternance spontanée.

Tâche 4.2 : Évaluation longitudinale dans un modèle murin de la maladie d’Alzheimer (modèle 5XFAD : COMETE, IGF) et de syndrome de Down (modèle Dp16 : ICM)

# Etude de pharmacocinétique par voie intranasale versus per os.

# Évaluation de la neuropathologie amyloïde

# Évaluation du statut synaptique et de la neurodégénérescence

# Évaluation de la neuro-inflammation

# Évaluation des déficits de mémoire de reconnaissance dans le test de reconnaissance du nouvel objet

# Évaluation des déficits de mémoire de travail spatiale dans le test du labyrinthe en Y

# Évaluation des déficits de mémoire spatiale dans le test du labyrinthe de Barnes

En ce qui concerne les récepteurs bêta2-A an tant que cibles, l’étude du bambutérol, un carbamate de terbutaline, agoniste bêta2A-R déjà commercialisé comme anti-asthmatique, et dont les résultats préliminaires avaient servi de justification à la demande de financement de l’ANR DownAlz, a été poursuivie. Ainsi le bambutérol et la terbutaline ont été évalués dans le test phénotypique mis en place par l’IGF. En outre, la formulation de ce principe actif a permis son évaluation par voie intranasale dans un modèle de souris intoxiquées par des oligomères de peptides beta-amyloïde (collaboration avec Neuro-Sys). Cette étude a permis de montrer la capacité du bambutérol à s’opposer aux déficits cognitifs dont souffraient les animaux et à améliorer les biomarqueurs de la maladie. Elle a été co-financée par le fonds de maturation de Normandie Valorisation et, un brevet ayant été déposé, a fait l’objet de la publication d’un article dans Communications Biology. En prolongement de ces résultats, une demande de financement (75 k€) a été obtenue en novembre 2025 auprès de la Fondation pour la Recherche Médicale, en vue de la mis en place d’un essai clinique portant sur ce médicament en repositionnement. En ce qui concerne le récepteur 5-HT4 en tant que cible, trente carbamates d’agonistes 5-HT4 originaux ont été synthétisés. Toutes ces potentielles prodrogues ont été en outre évaluées in vitro du point de vue de leurs activités inhibitrices de BuChE versus AChE. Une étude de cinétique enzymatique a été réalisée sur sept de ces prodrogues. Sur la base de ces résultats, un carbamate en série benzisoxazole a été sélectionné. Des études pharmacologique et pharmacocinétique préliminaires ont été réalisées (COMETE). La formulation retenue pour ce composé MR38214 a été une solution thermogélifiante dans laquelle ont été incorporés des liposomes encapsulant le fumarate du composé d’intérêt. Elle a été préparée en quantité nécessaire pour la conduite des évaluations in vivo conduites dans les trois unités de pharmacologie sur souris Alzheimer (IGF, COMETE) ainsi que sur souris Syndrome de Down (ICM). L’étude longitudinale, conduite au long cours sur souris 5XFAD (administration bi-hebdomadaire par voie intranasale de 0,3 mg/kg de composé MR38214 de 2 à 10 mois) a notamment montré que le composé reverse complétement les déficits de la mémoire de reconnaissance d’objet chez les souris mâles et femelles âgées de 7-8 mois (IGF), ainsi que les déficits de mémoire de travail chez les souris femelles, à 8-9 mois d'âge et chez les souris mâles âgées de 10-11 mois (COMETE). Une étude comparable a été conduite sur souris Dp16 traitées dans les mêmes conditions, de l’âge de 3 à 8 mois. MR38214 ne montre pas d’effet vis-à-vis de la récupération des troubles de la mémoire de travail (Y-maze). En ce qui concerne la mémoire de reconnaissance d’objet, seul un effet positif du composé a été observé dans ce modèle sur la mémoire à long-terme.

Au delà de la possible perspective à court-terme d'essais cliniques concernant le repositionnement du bambutérol, les travaux menés et les résultats obtenus dans l'ANR DownAlz confortent l'intérêt résidant d'une part dans les prodrogues pléiotropes, d'autre part dans l'administration intranasale de substances actives formulées sous la forme de gel muco-adhésif thermosensible.

Ces éléments seront repris dans le design de nouvelles prodrogues dirigées contre les maladies neurodégénératives.

En ce qui concerne plus particulièrement la cible HMGB1. Une collaboration a été engagée avec l'Université de Milan qui a permis d'identifier une substance active déjà sur le marché, l'olsalazine en tant qu'inhibiteur de cette protéine pro-inflammatoire. Les travaux préliminaires conduits dans le cadre de l'ANR DownAlz ont permis d'obtenir le financement de l'ANR-2025 Forminose (Formulation nanocomposite pour l'administration intranasale de molécules anti-Alzheimer, porteur Prof A Malzert-Fréon) qui vise notamment à formuler l'olsalazine pour la voie intranasale afin de lui permettre d'exprimer pleinement son intérêt thérapeutique dans les maladies neurodégénératives.