Sciences Claires - Soigner en rythme avec la chronothérapie

Soigner en rythme avec la chronothérapie


Soigner en rythme avec la chronothérapie

Par Aurore Polaire

Article mis en ligne le 04/02/14
Dernière mise à jour le 05 février 2014 à 20h45
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La chronothérapie consiste à administrer des médicaments à une heure précise de façon à augmenter leur efficacité et à diminuer leurs effets secondaires. Ainsi, en administrant par exemple certains traitements anticancéreux à des moments choisis de la journée, on peut maximiser le nombre de cellules cancéreuses qu'ils détruisent… tout en minimisant leur toxicité pour les cellules saines !

Étonnant ? Pas tant que cela, quand on y réfléchit : de nombreuses fonctions biologiques connaissent des variations journalières. On parle de rythmes « circadiens » (du latin circa, « autour » et dies, « jour ») c'est-à-dire de cycles qui se répètent toutes les vingt-quatre heures. Ainsi, la température corporelle varie par exemple de façon circadienne : elle diminue toutes les nuits pour favoriser l'endormissement.

La température de notre corps suit un cycle circadien.

Ces rythmes proviennent en fait d'une horloge biologique (circadienne) située dans le cerveau, dans une petite région de l'hypothalamus

L'hypothalamus est la partie du cerveau située juste en-dessous du thalamus et juste au-dessus du tronc cérébral. Composé de plusieurs noyaux spécialisés, il est notamment responsable de la synthèse de certaines hormones et de la régulation de la température corporelle, de la faim et des rythmes circadiens.

. Cette horloge centrale entraîne de nombreuses horloges secondaires situées dans des organes périphériques tels que le cœur, le foie, les muscles, les reins, ... Ces horloges circadiennes contrôlent de nombreux processus physiologiques, noamment le cycle cellulaire, le métabolisme

L'acidité est la tendance d'un composé chimique à fournir des protons ou à capturer des électrons. Les solutions acides sont caractérisées par un pH inférieur à 7.

énergétique et le cycle de veille-sommeil, pour ne citer que quelques exemples.

Ces rythmes sont générés par des mécanismes de régulation interne mais peuvent ausi être entraînés par des facteurs environnementaux périodiques, comme le cycle du jour et de la nuit ou celui des repas. En effet, notre horloge centrale peut être entraînée par la lumière (via l'alternance jour/nuit) et certaines horloges périphériques par la nourriture (foie, muscles, ...), ce qui permet à l'organisme de rester en phase avec son environnement.

Le fonctionnement de votre corps obéit à différentes horloges internes, qui sont influencées par des facteurs comme la lumière et la nourriture.

La chronothérapie consiste à augmenter l'efficacité des traitements médicamenteux en les administrant d'une façon respectant les variations circadiennes de nombreuses fonctions physiologiques. En effet, des expériences en laboratoire montrent que l'efficacité des traitements médicamenteux dépend fortement du moment de la journée auquel on les administre. Le moment d'administration optimal d'un traitement correspond en général au moment où il est le mieux toléré par l'organisme.

La chronothérapie du cancer est l'une des applications les plus prometteuses. Cette approche tente de tenir compte à la fois des variations circadiennes dans le métabolisme des médicaments et de différences entre le rythme du cycle cellulaire des cellules saines et celui des cellules cancéreuses.

La vie d'une cellule est en effet rythmée par une succession de phases de croissance, de réplication de l'ADN

L'ADN, ou acide désoxyribonucléique, est une macromolécule biologique essentielle au fonctionnement de toutes les espèces vivantes connues et de beaucoup de virus. L'information génétique est en effet encodée dans sa structure (au moyen du code génétique) sous la forme d'une succession de quatre bases azotées l'adénine, la thymine, la cytosine et la guanine (souvent abrégées par A, T, C et G). Comme l'ARN, il est composé de nucléotides et il appartient à la famille des acides nucléiques.

et de division : c'est ce que l'on appelle le cycle cellulaire. L'horloge circadienne contrôle en principe la progression des différentes phases de ce cycle. Les cellules cancéreuses ne sont toutefois pas sous le contrôle de cette horloge et sont caractérisées par une multiplication (prolifération) excessive : le rythme de leurs divisions n'est donc pas synchronisé avec celle des cellules saines.

Les cycles circadiens influencent le cycle cellulaire des cellules saines, mais généralement pas celui des cellules cancéreuses.

L'idée serait donc d'administrer les traitements anticancéreux au moment de la journée où ils sont les moins toxiques (moment qui peut varier d'un médicament à l'autre). Certains d'entre eux, comme le 5-FU

Le 5-fluorouracile (prononcé « fluoro-uracile ») ou 5-fluoro-1H,3H-pyrimidine-2,4-dione, couramment appelé 5-FU, est un médicament anticancéreux de la classe des antimétabolites.

, perturbent la phase de réplication de l'ADN, menant ainsi à la mort cellulaire (par apoptose

L'apoptose, aussi appelée « mort cellulaire programmée », est l'auto-destruction d'une cellule en réponse à un signal biochimique. Elle est nécessaire au développement et au bon fonctionnement des organismes multicellulaires comme l'être humain.

). Les cellules saines ont généralement peu de chance d'être en phase de réplication de l'ADN entre minuit et 4 heures du matin, ce qui signifie qu'il vaut mieux administrer le 5-FU très tôt le matin, car c'est à ce moment-là qu'il sera le moins toxique pour les cellules saine... tout en tuant tout de même un maximum de cellules cancéreuses­ !

D'autre part, un autre phénomène a également un impact sur la chrono-tolérance (c'est-à-dire le fait que les médicaments sont moins toxiques lorsqu'ils sont pris à certains moments de la journée) : lorsque nous prenons des médicaments, ils sont modifiés chimiquement par notre organisme à l'aide d'enzymes

Une enzyme est une protéine qui joue un rôle de catalyseur pour une ou plusieurs réactions chimiques : elle accélère leur déroulement sans être elle-même consommée.

spécialisées, puis éliminés. Or, la substance qui élimine le 5-FU présente elle aussi son pic d'activité très tôt le matin, ce qui confirme encore une fois qu'il vaut mieux administrer ce médicament à l'aube car c'est à ce moment-là qu'il est le moins toxique !


En pratique, les chercheurs combinent des approches de modélisation et expérimentales pour déterminer les meilleurs horaires d'administration pour différents traitements. Néanmoins, il existe une certaine variabilité des résultats d'un individu à l'autre. Dans le futur, l'idée serait donc de développer des traitements « chrono-modulés » personnalisés pour chaque patient.

À la bonne heure !


Sources d'information

  • F. Lévi et al., Implications of circadian clocks for the rythmic delivery of cancer therapetics, Advanced Drug Delivery Reviews 59 (2007) 1015–1035, doi:10.1098/rsta.2008.0114
  • U. Schibler, Implications of circadian clocks for the rythmic delivery of cancer therapetics, European Molecular Biology Organization reports, Special Issue, 6 (2005) S9-13, doi:10.1038/sj.embor.7400424
  • F. Lévi et al., Circadian Timing in Cancer Treatments, Annual Review of Pharmacology and Toxicology 50 (2010) 377-421, doi:10.1146/annurev.pharmtox.48.113006.094626
  • S. Sahhar et P. Sassone-Corsi, Metabolism and cancer: the circadian clock connection, Nature Reviews Cancer 9 (2009) 886-896, doi:10.1038/nrc2747


Classement

                   Auteur(s) : Aurore Polaire

                   Catégorie : Article

                   Discipline(s) : Biologie ; Médecine ; Santé


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