ET LEUR PROCEDE D'OBTENTION

La présente invention est relative à de nou¬ veaux polysaccharides sulfatés, obtenus par lyse ménagée des fucanes extraits des Phéophycées (algues brunes) , à leur procédé d'obtention, ainsi qu'à un nouvel agent anticoagulant et antithrombotique et un nouvel agent anticomplémentaire.

L'effet anticoagulant est défini comme l'inhibition de la formation de thrombine active dans le plasma, alors que l'effet antithrombotique est défini comme l'inhibition de la formation du thromb s et/ou de sa croissance.

Le médicament anticoagulant le plus utilisé actuellement est l'héparine, qui est un polysaccharide sulfaté constitué d'unités glucosamine et acide glucuro- nique liées en 1-4, dans lesquelles les groupes sulfate sont présents sur la fonction aminé de la glucosamine, et/ou sur des fonctions alcool de la glucosamine et de l'acide uronique. L'héparine agit sur la coagulation en potentialisant l'action anticoagulante de deux inhibi- teurs plasmatiques. Le premier qui est 1'antithrombine

III (AT III) agit à la fois sur la thrombine (également connue sous le nom de facteur lia) et sur le facteur X activé (ou facteur Xa) ; le second, appelé deuxième cofacteur de l'héparine (HC II), agit sur le facteur lia, et non sur le facteur Xa.

En outre, en ce qui concerne la prévention des thromboses, on utilise de plus en plus des héparines de bas poids moléculaire, obtenues par dépolymérisation ; leur action sur la coagulation globale est faible ; elles n'ont par exemple aucun effet, in vitro, sur le temps de céphaline kaolin (TCK) _y qui explore de façon globale la coagulation plasmatique\ par la voie endogène, c'est-à- dire l'ensemble des facteurs plasmatiques à l'exception du facteur VII et des facteurs plaquettaires ; en revanche, elles permettent, in vivo, la prévention des thromboses expérimentales. Il a été montré qu'elles

potentialisaient l'activité inhibitrice de l'AT III vis- à-vis du facteur Xa, et qu'elles étaient faiblement ac¬ tives vis-à-vis du facteur lia. Toutefois, il semble de plus en plus probable qu'elles exercent essentiellement leur action dans la prévention des thromboses, par leur faible activité anti-IIa résiduelle.

L'héparine est également connue pour ses pro¬ priétés anticomplémentaires. Le système du complément est un ensemble de protéines plasmatiques ou membranaires qui jouent un rôle essentiel dans les mécanismes de défense immunitaire. Il intervient dans la défense de l'organisme (destruction des agents infectieux, élimination des com¬ plexes immuns) et dans des processus pathologiques de type inflammatoire. Dans le sang il est en outre respon- sable de l'hémolyse ou lyse des globules rouges.

Les protéines du complément se trouvent sous forme inactivée dans le sérum. Leur activation se fait selon un ordre déterminé selon deux séquences, la voie alterne et la voie classique. L*activation de la voie alterne repose sur un mécanisme non spécifique de recon¬ naissance de la surface cible (bactérie, virus, parasite, cellule tumorale) . L ¹ activation de la voie classique repose sur la reconnaissance spécifique de la cible par un anticorps. Dans la voie alterne, la phase initiale est amorcée par la fixation d'un produit de clivage du C3, le C3b, et la libération du C3a, anaphylatoxine responsable de réactions inflammatoires. Le C3b se fixe ainsi par liaison covalente avec des groupements hydroxyles et ami¬ nés de la surface. Une fois lié, il peut fixer le fac- teur B et après activation de ce dernier par le fac¬ teur D, il forme la C3 convertase alterne. Dans la voie classique, la phase initiale est amorcée par l'activation du Cl qui s'effectue principalement au niveau d'un com¬ plexe antigène-anticorps. Après activation du Cl, les composants C4 et C2 sont à leur tour activés et vont for¬ mer sur la surface un complexe enzymatique, la C3 conver-

tase classique. L ¹ activation du C4 est analogue à celle du C3 avec libération du C4b et C4a. Le C4b se fixe de manière covalente avec le même type de groupements chi¬ miques que le C3b. L'héparine agit comme inhibiteur de l'activation du complément par son interaction avec les C3 convertase. Il a été montré que cette activité anti¬ complémentaire de l'héparine est totalement indépendante de son activité antithrombique et qu'elle est liée à la présence sur la fonction aminé d'un groupe sulfate ou acétyle, contrairement à l'activité anticoagulante qui n'est pas observée si le substituant de la fonction aminé n'est pas un groupe sulfate. Il apparaît également que la présence d'un groupe sulfate sur une des fonctions alcool de l'acide uronique joue un rôle important dans l'activité anticomplémentaire. [KAZATCHINE et al. ; J. Clin. Invest. ; 67, (1981)].

D'autres polysaccharides sont également connus pour leurs propriétés anticoagulantes et/ou antithrombo- tiques ; il s'agit, par exemple, des dermatanes sulfates, dont l'activité anticoagulante, comparée à celle de l'héparine, est faible, mais dont l'activité anti-throm- botique est équivalente. Ils agissent en inhibant la thrombine, par la potentialisation de l'effet inhibiteur du cofacteur HC II ; en revanche ils n'agissent pas par l'intermédiaire du cofacteur AT III, et sont sans effet sur le facteur Xa.

Le pentosane polysulfate, largement utilisé dans la prévention des thromboses, agit également en catalysant l'inhibition de la thrombine par l'HC II.

En revanche ces polysaccharides ne présentent pas d'activité anticomplémentaire comparable à celle de l'héparine ; KAZATCHINE et al. ont montré, dans la publication citée plus haut, que le dermatane sulfate, dans lequel la fonction aminé de la galactosamine est acétylée mais dont les fonctions alcool de l'acide uro-

nique ne sont pas sulfatées, est, sur ce plan, quatorze fois moins actif que l'héparine.

Les fucanes sont des polysaccharides sulfatés, de poids moléculaire moyen élevé (100 à 800 kDa) , extraits des thalles d'algues brunes. Ce sont des poly¬ mères d'α-l,2-L-fucose-4-sulfate pouvant contenir égale¬ ment du D-xylose, du D-galactose et des acides uroniques. Les acides uroniques des fucanes ne sont pas sulfatés, contrairement à ceux de l'héparine. En outre, les fucanes diffèrent à la fois de l'héparine et du dermatane sul¬ fate, en ce qu'ils ne contiennent pas d'amino-sucres.

Des travaux réalisés sur les fucanes bruts, ont permis de séparer, à partir d'un même extrait brut, diverses sous-populations de fucanes, différant les unes des autres par leur poids moléculaire moyen, d'une part, et par leurs propriétés physico-chimiques d'autre part.

En fait, ces travaux, utilisant des procédés non agressifs de fractionnement (précipitation fraction¬ née, filtration sur gel, etc..) qui ne dégradent pas le squelette polysaccharidique des molécules de fucanes ont mis en évidence l'existence de sous-populations natu¬ relles de fucanes.

Les propriétés anticoagulantes des fucanes bruts ont été démontrées dès 1957 par SPRINGER et al. et confirmées depuis lors par de nombreux auteurs [BERNARDI et SPRINGER, The Journal of Biological Chemistry, 237.1,

(1962) ; MORI et al.. Marine Algae in Pharmaceutical

Science, 2, 1982] .

Une étude réalisée par les inventeurs, sur le mécanisme de l'action du fucane brut sur la coagulation, a montré que le fucane brut allonge le temps de céphaline kaolin (TCK) , et surtout le temps de thrombine (TT) (qui explore la transformation du fibrinogène en caillot de fibrine sous l'influence de la thrombine, dernière phase de la coagulation) . Cette étude montre également que le fucane brut agit quasi-exclusivement sur la thrombine

(facteur lia) , et ce principalement en potentialisant l'effet de l'inhibiteur HCII (à même concentration que l'héparine), et celui de 1*antithrombine III (à des concentrations 30 fois supérieures à celles de l'héparine) . En revanche, le fucane n'a, contrairement à l'héparine, aucune activité anti-Xa.

Des observations similaires ont été faites par d'autres auteurs [CHURCH et al. The Journal of Biological Chemistry ; 264.6 (1989)]. qui ont également étudié les propriétés du fucane brut. Ces auteurs ont monté que le fucane brut catalyse faiblement 1*inhibition de la throm¬ bine par l'AT III, et fortement l'inhibition de la throm¬ bine par l'HC II.

Les fucanes pourraient donc constituer une nouvelle catégorie de médicaments anticoagulants origi¬ naux, de par leur mécanisme d'action qui diffère de celui des anticoagulants connus. En effet, ils potentialisent l'activité inhibitrice de l'HC II, et également celle de l'AT III vis-à-vis de la thrombine, contrairement au der- matane sulfate qui potentialise exclusivement l'activité inhibitrice de l'HC II. En revanche, les fucanes, comme le dermatane sulfate et contrairement à l'héparine, n'ont aucun effet sur l'inhibition du facteur Xa ; ils sont des inhibiteurs exclusifs de la thrombine. Les Inventeurs ont également constaté que, de façon surprenante, les fucanes, bien qu'ils ne contiennent (contrairement à l'héparine) ni amino-sucres, ni acides uroniques O-sulfatés, ont la propriété d'inhiber l'activation du complément. Les inhibiteurs de l'activation du complément peuvent jouer un rôle dans la prévention des phénomènes de rejet des greffes ; leur utilisation a également été suggérée dans le traitement des dialyses rénaux et des convalescents d'infarctus du myocarde. L'activité anticomplémentaire peut également être mise à profit pour

inhiber l'activation du complément dans les dispositifs de circulation extra-corporelle

Bien que leurs propriétés anticoagulantes soient connues depuis de longues années, les fucanes bruts n'ont pas été utilisés en thérapeutique, d'une part à cause de leur teneur en protéines résiduelles relative¬ ment élevée, qui risque de provoquer des phénomènes immu- nogènes, et d'autre part, à cause de leur masse molécu¬ laire élevée qui a pour conséquence une mauvaise solubi- lité, ce qui limite considérablement leur utilisation à de fortes concentrations.

Or, les études réalisées jusqu'à présent sur l'action anticoagulante des fucanes, en particulier celles qui concernaient 1'activité anticoagulante des diverses sous-populations de fucane obtenues par frac¬ tionnement du fucane brut, suggéraient que l'activité anticoagulante était précisément liée à la grande taille des molécules de fucane. Certaines équipes sont parvenues à la conclusion que l'activité anticoagulante était en relation avec un poids moléculaire élevé.. [USUI et al. Agr., Biol. Chem., 44-8, (1980)].

D'autres travaux s'accordent à mettre en évi¬ dence l'existence d'une limite inférieure de 20 kDa au- dessous de laquelle aucune activité anticoagulante signi- ficative n'a été observée. Le Brevet Anglais 890 207 décrit par exemple l'obtention de 7 fractions diffé¬ rentes, dont les poids moléculaires s'échelonnent entre 5 et 50 000, par précipitation fractionnée à l'éthanol du fucane brut. Selon ce Brevet, parmi ces fractions, seules celles dont le poids moléculaire est supérieur à 20 000 présentent une activité anticoagulante intéressante.

NISHINO et al. [Carbohydrate Research, 186 (1989) , 119-129] ont étudié les propriétés anticoagu¬ lantes des fractions obtenues à partir de fucanes non dégradés et ont également rais en évidence cette limite de 20 kDa ; en outre, les fractions purifiées décrites dans

leur publication ont un mécanisme d'action différent de celui décrit pour des fucanes bruts, car, bien que comme ces derniers, elles semblent être plus actives sur la thrombine que sur le facteur Xa, leur action se manifeste essentiellement au niveau du mécanisme global de la coa¬ gulation, ce qui se traduit par un allongement du temps de céphaline kaolin (TCK) ; en revanche, elles n'ont que peu d'effet sur le temps de thrombine, et paraissent donc moins actives au niveau de la dernière phase de la coagu- lation.

Il apparaît donc que les sous-populations polysaccharidiques obtenues jusqu'alors par fractionne¬ ment non-dégradatif du fucane brut ont une action sur la coagulation variable d'une sous-population à une autre, et pouvant être, semble-t-il, différente de celle obser¬ vée dans le cas du fucane brut ; d'autre part, il ressort des travaux réalisés jusqu'à présent que les fractions de masse moléculaire inférieure à 20 KDa, qui seraient par¬ ticulièrement avantageuses pour leur solubilité, sont quasiment inactives sur la coagulation.

Les Inventeurs ont émis l'hypothèse qu'en fragmentant les longues chaînes polysaccharidiques du fucane brut, il serait possible d'obtenir des fractions de faible poids moléculaire ; toutefois, la coupure du squelette saccharidique des molécules de fucane nécessite la mise en oeuvre de procédés de lyse qu'il est néces¬ saire de pouvoir contrôler pour ne pas aboutir à une dégradation trop poussée du fucane, entraînant la perte de ses propriétés. Les essais déjà effectués en ce sens n'avaient pas permis de mettre au point un procédé de dégradation des fucanes donnant des fractions de poids moléculaire intermédiaire ; en effet, les procédés utilisés aboutis¬ saient soit à une dégradation insuffisante, donnant des fractions de poids moléculaire supérieur à 40 kDa, soit à une dégradation quasi-totale, donnant des fragments

dépourvus d'activité anticoagulante. [V.COLLIEC et al., IVèmes Journées d'hémostase et de thrombose, Paris, Mars 1988], [FISCHER et al.. International Congress on thrombosis (Athens) , Mai 1988], [COLLIEC et al., Polymers in Medicine, Varsovie, Octobre 1988] .

La présente invention a en conséquence, pour but de pourvoir à des fractions polysaccharidiques de poids moléculaire relativement faible obtenues par lyse ménagée à partir des fucanes d'algues brunes ; elle a également pour but de pourvoir à des agents anticoagu¬ lants et antithrombotiques particulièrement intéressants en ce que leur activité s'exerce par inhibition du fac¬ teur lia et en ce qu'ils ne possèdent pas d'activité anti-Xa, et qu'ils ne présentent pas les effets secon- daires dus au poids moléculaire élevé et à la haute teneur en protéines résiduelles des fucanes bruts, et qui sont en outre obtenus à partir des algues brunes qui sont des matières premières disponibles aisément en grande quantité. Elle a également pour but de pourvoir à un nou- vel agent anticomplémentaire obtenu à partir des fucanes d'algues brunes.

La présente invention a pour objet des polysaccharides sulfatés obtenus à partir des fucanes de Phéophycées, caractérisés en ce que leur poids mo- léculaire, déterminé par filtration sur gel par rapport à un étalon polysaccharidique, est supérieur à 5 et infé¬ rieur à 40 kDa, en ce que leur teneur en soufre est supé¬ rieure à celle du fucane d'origine, en ce qu'ils contien¬ nent moins de 0,15% de protéines contaminantes et en ce qu'ils sont plus solubles que les fucanes d'origine, et en ce qu'ils possèdent des propriétés anticoagulantes et antithrombotiques.

Des polysaccharides sulfatés conformes à l'invention sont susceptibles d'être obtenus par lyse ménagée d'un fucane brut extrait de Phéophycées.

Selon un mode de réalisation préféré des poly¬ saccharides sulfatés conformes à l'invention, leur poids moléculaire moyen est inférieur ou égal à 20 kDa.

Selon un autre mode de réalisation préféré des polysaccharides sulfatés conformes à l'invention, leur poids moléculaire moyen est compris entre 20 et 35 kDa.

Selon un mode de réalisation également préféré des polysaccharides sulfatés conformes à l'invention, leur teneur en soufre est. supérieure de 2% à 20% à celle des fucanes d'origine.

Selon une disposition particulièrement avanta¬ geuse de ce mode de réalisation, les polysaccharides sul¬ fatés sont obtenus par hydrolyse acide ménagée à partir des fucanes extraits de Fucus vesiculosus, leur teneur en soufre est supérieure d'environ 15% à 20% à celle des fucanes d'origine et leur teneur en protéines est infé¬ rieure à 0,05%.

Selon une autre disposition particulièrement avantageuse de ce mode de réalisation, les poly- saccharides sulfatés sont obtenus par hydrolyse acide ménagée à partir des fucanes extraits d 'As cophyl 1 um nodosum, leur teneur en soufre est supérieure d'environ 2% à 5% à celle des fucanes d'origine et leur teneur en protéines est inférieure à 0,05%. Selon une autre disposition particulièrement avantageuse de ce mode de réalisation, les poly¬ saccharides sulfatés sont obtenus par hydrolyse acide ménagée à partir des fucanes extraits de Pelvetia canaliculata, leur teneur en soufre est supérieure d'environ 15% à 20% à celle des fucanes d'origine et leur teneur en protéines est inférieure à 0,05%.

Selon encore une autre disposition particuliè¬ rement avantageuse de ce mode de réalisation, les poly¬ saccharides sulfatés sont obtenus par hydrolyse acide ménagée à partir des fucanes extraits de Undaria pinnatifida, leur teneur en soufre est supérieure

d'environ 10% à 15% à celle des fucanes d'origine et leur teneur en protéines est inférieure à 0,05%.

Les Inventeurs ont démontré, in vitro et in vivo, que les polysaccharides sulfatés conformes à 1'invention possédaient à la fois des propriétés anticoa¬ gulantes et antithrombiques. Contrairement aux sous- populations polysaccharidiques de faible poids moléculaire décrites par NISHINO et al., les polysaccharides conformes à 1'Invention agissent essentiellement au niveau de la dernière phase de la coagulation.

La présente invention a également pour objet un agent anticoagulant et antithrombotique, actif aussi bien in vitro qu'in vivo, activateur des co-facteurs HCII et AT III, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un polysaccharide sulfaté tel que défini plus haut.

La présente invention a en outre pour objet un procédé d'obtention des polysaccharides sulfatés tels que définis plus haut, caractérisé en ce que l'on procède à une lyse ménagée d'un fucane brut issu de Phéophycées, en ce que l'on fractionne le lysat obtenu par filtration sur gel, et en ce que l'on recueille des fractions de poids moléculaire supérieur à 5 et inférieur à 40 kDa.

Selon un mode de mise en oeuvre préféré du procédé selon la présente invention, la lyse ménagée du fucane est réalisée par hydrolyse acide.

Selon une disposition particulièrement avanta¬ geuse de ce mode de mise en oeuvre, l'hydrolyse acide est effectuée par l'action de H ₂ S0 ₄ 0,5 à IN, à une tempéra- ture comprise entre 40 ^* et 50 ^* C, pendant 1 à 4 heures.

Selon un autre mode de mise en oeuvre préféré du procédé selon la présente invention, la lyse ménagée du fucane est réalisée par radiolyse, en soumettant le fucane à une irradiation, notamment par rayons gamma. Selon encore un autre mode de mise en oeuvre préféré du procédé selon la présente invention, la lyse

ménagée du fucane est réalisée par hydrolyse enzymatique. Ce mode de mise en oeuvre implique l'utilisation d'au moins une enzyme capable de fragmenter le squelette hydrocarboné du fucane, par exemple une enzyme du type α-l-2-fucosidase ; des mélanges d'enzymes, qui sont par exemple constitués par des sucs digestifs de mollusques marins ou obtenus à partir de ceux-ci, ou encore par des enzymes contenues dans des bactéries qui dégradent les algues, peuvent également être utilisés. Selon encore un autre mode de mise en oeuvre préféré du procédé selon la présente invention, la lyse ménagée du fucane est réalisée par des procédés phy¬ siques, notamment par sonication.

Selon un mode de mise en oeuvre avantageux du procédé conforme à l'invention, on recueille les frac¬ tions dont le poids moléculaire est inférieur ou égal à 20 kDa.

Le poids moléculaire des polysaccharides sul¬ fatés conformes à la présente invention autorise leur solubilisation, même à concentration élevée, dans le plasma et dans les solutions injectables. En outre, ils contiennent, par rapport aux fucanes bruts un faible pourcentage de protéines contaminantes. Il est donc pos¬ sible d'utiliser ces produits chez l'homme comme mé- dicaments. Ceci est particulièrement avantageux dans cer¬ taines applications des propriétés anti-thrombotiques des polysaccharides sulfatés conformes à l'invention, en par¬ ticulier dans la prévention des thromboses veineuses par injection sous-cutanée d'un antithrombotique ; cette application demande l'utilisation de solutions relative¬ ment concentrées, ce qui était impossible avec les fu¬ canes non fractionnés ; il est également envisageable d'utiliser les polysaccharides sulfatés conformes à l'invention par voie orale et transdermique.

Les fractions d'un poids moléculaire compris entre 5 et 100 kDa, obtenues à partir des fucanes, possè¬ dent en outre une activité anticomplémentaire égale ou supérieure à celle des fucanes non fractionnés. La présente invention a donc également pour objet un agent inhibiteur de 1"activation du complément, caractérisé en ce qu'il comprend des fucanes extraits de Phéophycées et/ou leurs fractions.

Selon un mode de réalisation préféré de l'agent inhibiteur de l'activation du complément conforme à la présente invention, il comprend une fraction de poids moléculaire supérieur à 50 kDa, obtenue à partir d'un fucane extrait de Phéophycées.

Selon un mode de réalisation préféré de l'agent inhibiteur de l'activation du complément conforme à la présente invention, il comprend une fraction de poids moléculaire moyen compris entre 5 et 50 kDa, obte¬ nue à partir d'un fucane extrait de Phéophycées.

Selon encore un mode de réalisation préféré de l'agent inhibiteur de l'activation du complément conforme à la présente invention, il comprend des polysaccharides sulfatés tels que définis plus haut.

La présente invention sera mieux comprise à l'aide du complément de description qui va suivre, et qui se réfère à des exemples d'obtention de polysaccharides sulfatés conformes à la présente invention à partir de fucanes extraits de différentes algues brunes, et à la démonstration des activités de ces polysaccharides.

Il doit être bien entendu, toutefois, que ces exemples sont donnés uniquement à titre d'illustration de 1'objet de 1'invention, dont ils ne constituent en aucune manière une limitation.

I - OBTENTION DE FRACTIONS POLYSACCHARIDIQUES SULFATEES CONFORMES A L'INVENTION

Exemple 1 : Fractionnement des fucanes et purification des fractions obtenues A) Extraction de fucanes d'algues brunes.

Les fucanes sont extraits à partir du matériel pariétal des thalles d'algues brunes, par une procédure classique d'extraction organique. Cette procédure est dérivée de la procédure de BLACK et al., [J. Sci. Food Agric. (1952)].

Le protocole d'extraction peut être schématisé comme suit : les thalles sont broyés dans l'éthanol absolu contenant 5% en poids de formol. Le broyât obtenu est soumis à une première extraction, par l'éthanol à 95 % contenant 5% en poids de formol, puis à une deuxième extraction par un mélange acétone/toluène 2/1 (V/V) . Après séchage à l'étuve, le matériel obtenu est soumis à une ou plusieurs extractions acides par HC1 0,01 M conte¬ nant 2% en poids de CaCl ₂ . Après neutralisation par la soude, l'extrait acide est traité au chlorure de N-cétylpyridinium qui forme un complexe avec les fucanes les plus sulfatés, et permet donc d'enrichir la préparation en ces derniers. Le précipité obtenu est ensuite redissous dans une solution de CaCl ₂ 3M, puis lyophilisé.

B) Fractionnement des fucanes extraits. 1ère étape : dégradation de l'extrait brut. a) par hydrolyse acide

L'extrait acide est dissous à 10 mg/ml dans une solution d'H ₂ S0 ₄ IN et la température fixée à 45 ^* C. La dégradation suivie par viscosimétrie, (viscosimètre de type Ubbelohde de diamètre de capillaire d'écoulement de 0,5 mm) est arrêtée par ajout de soude (NaOH M) avant l'hydrolyse totale du fucane. Au cours de la dégradation, la viscosité spécifique réduite (η spec./c) est calculée toutes les 30 minutes. La solution d'extrait acide dé-

gradé est concentrée, ultrafiltrée en utilisant une mem¬ brane ayant un seuil de coupure de 1000 daltons et enfin lyophilisée. b) par radiolyse L'hydrolyse radiochimique est réalisée sous irradiation à partir d'une source de cobalt 60 de 60.000 Ci. Les fucanes bruts sont irradiés à température ambiante pendant 92 heures avec un débit de dose de 2081 rads/minute soit une dose d'irradiation de 11,5 Mrads pour tous les échantillons. c) Dégradation enzymatique

La dégradation enzymatique de l'extrait brut de Pelvetia canaliculata par des extraits bruts de suc digestif d'haliotide (Hal±ot±s tuberculata) et d'aplysie (Aplysia californica) est réalisée comme suit : le fucane brut est dissous à une concentration de 10 mg/mL dans du tampon citrate phosphate ; pH 5,8 (acide citrique = CgHgθ à 0,1 M et disodium hydrogénophosphate = a ₂ HPÛ4, 2H ₂ 0 à 0,2 M). La solution de fucane est chauffée à 37"C et 200 μl d'extrait digestif sont ajoutés toutes les heures, pour assurer une concentration constante d'enzyme active. La dégradation est suivie par viscosimétrie, la viscosité spécifique réduite, (ηsp) /C, est calculée lors des différents prélèvements. La réaction est arrêtée par addition d'une solution de carbonate disodique (Na ₂ C0 ₃ )0,2 M.

2ème étape ; fractionnement préparatif de l'extrait brut dégradé a) à l'échelle du laboratoire 500 mg de lyophilisât repris dans 5 ml de NaCl

0,2 M sont déposés sur une colonne (hauteur 35 à 45 cm x 4,8 cm) de gel de fractionnement, (SEPHACRYL S-200 ou S-300) . Le débit linéaire est de 3,33 cm/heure. Une double détection est réalisée à la sortie de la co- lonne à l'aide d'un réfractomètre différentiel et d'un détecteur UV à 280 nm. La colonne a été calibrée à l'aide

d'étalons polysaccharidiques. Les signaux sont enregis¬ trés sur un enregistreur double voie. Après étude des chromâtogrammes, les différentes fractions obtenues à la sortie de la colonne (5 ml) sont réunies en 3 ou 4 frac- tions. Chaque fraction est concentrée, ultrafiltrée sur une membrane ayant un seuil de coupure de 10 000 daltons pour la première fraction, et une membrane de seuil de coupure de 1 000 daltons pour les autres fractions, et lyophilisée. b) à l'échelle semi-pilote

30 g de lyophilisât repris dans 125 ml de NaCl 0,2 M sont déposés sur une colonne de SEPHACRYL S-200 (hauteur 60 cm x diamètre 11,3 cm), le débit linéaire est de 15 cm/heure. Une double détection est réalisée à la sortie de la colonne, à l'aide d'un réfractomètre diffé¬ rentiel et d'un détecteur UV à 280 nm. Les signaux sont enregistrés sur un enregistreur double voie. Après étude des chromâtogrammes, les différentes fractions obtenues à la sortie de la colonne (30 ml) sont réunies en 3 ou 4 fractions. Chaque fraction est concentrée, ultrafiltrée sur une membrane ayant un seuil de coupure de 10 000 dal¬ tons pour la première fraction, et une membrane de seuil de coupure de 1000 daltons pour les autres fractions, et lyophilisée. La figure 1 représente le fractionnement préparatif sur gel SEPHACRYL S-200 (domaine de fraction¬ nement 250 x 10 ³ à 5 x 10 ³ daltons) de l'extrait acide de fucane dégradé par H ₂ S0 ₄ IN à 45'C : ^ = 1ère fraction (PM>20kDa) ; A ₂ = 2ème fraction (20 kDa>PM>10kDa) ; A ₃ ≈ 3ème fraction (PM<10 kDa) ; Vm = volume mort et Vt = vo¬ lume total. La courbe en pointillés ( ) représente la quantité de matériel élue mesurée par réfractométrie différentielle. La courbe en trait plein ( ) représente la quantité de protéines mesurée par absorp- tion UV à 280 nm.

Exemple 2 : Caractérisation physico-chimique des frac¬ tions obtenues

Spectre infra-rouge :

La figure 2 représente les spectres infra- rouge du fucane brut (2a) extrait des parois de Fucus vesiculosus, et d'une fraction A ₂ (2b) de poids molécu¬ laire moyen 13 x 10 ³ obtenue par hydrolyse acide ménagée de cet extrait acide. Le pic à 1240 cm ^-1 est caractéris¬ tique des groupes sulfuryle. Le pic à 850 cm ^"1 montre que la majorité des groupes sulfate est en C4 sur le L-Fucose ; une partie de ces groupes sulfate est cepen¬ dant en Cg comme le montre l'épaulement à 820 cm ^-1 La majeure partie des fonctions carboxyliques sont sous forme non dissociée ^" comme le montre le pic à 1720 cm ^-1 , comparé au faible épaulement à 1420 cm ^-1 qui représente les fonctions carboxyliques sous forme dissociée. Détermination du poids moléculaire : La détermination du poids moléculaire en g/mole des fractions de fucane est réalisée en chromato- graphie liquide haute performance analytique (HPLC) sur une colonne Si-Diol 500 (domaine de fractionnement 5000 à 10° daltons) par injection de 50 μl de polysaccharides étalons (Pullulane des laboratoires POLYMER LABORATORIES LTD.) ou de la fraction de fucane étudiée, à 2 mg/ml dans du NaCl 0,2 M, le débit étant de 1 ml/mn et la détection réalisée par réfractométrie. Les chromatogrammes sont stockés puis analysés grâce à un micro-ordinateur possé¬ dant un programme GPC (chromatographie d'exclusion sté- rique sur gel perméable) , les résultats sont enregistrés sur une imprimante.

Teneur en S et N :

La teneur en S et N des fractions de fucane est donnée en % (en poids de produit pur) par analyse élémentaire.

Teneur en protéines :

La teneur en protéines est estimée en % (en poids de produit pur) , par le test colorimétrique du Bradford (test "Bio-Rad") en prenant comme référence 1'albumine bovine.

Le tableau I permet d'établir une comparaison entre les propriétés physico-chimiques du fucane brut, c'est-à-dire de l'extrait acide (EA) non fractionné, et des polysaccharides sulfatés conformes à la présente invention, représentés par la fraction A obtenue par hy¬ drolyse acide à partir des fucanes bruts extraits de 4 algues brunes : (Ascophyllum nodosum (An) , Fucus vesiculosus (Fv) , Pelvetia canaliculata (Pc) , Undaria pinnatifida (Up) .

Tableau I

Le tableau II permet d'établir une comparaison entre les propriétés physico-chimiques de l'extrait acide (EA) non fractionné, et des polysaccharides sulfatés conformes à la présente invention, représentés par la fraction A ₂ obtenue par radiolyse à partir des fucanes de 3 algues brunes : (Ascophyllum nodosum (An) , Fucus vesiculosus (Fv) , Pelvetia canaliculata (Pc) .

Tableau II

II - COMPARAISON DE L'ACTIVITE BIOLOGIQUE DES FUCANES BRUTS ET DES FRACTIONS OBTENUES PAR LYSE MENAGEE DE CEUX-CI

Exemple 3 ; Activité anticoagulante in vitro :

L'activité anticoagulante du fucane non dé¬ gradé et de fractions de fucane dégradé de poids molécu¬ laire compris entre 10 et 20 kDa est évaluée par un temps de céphaline-kaolin (TCK) . L'activité est donnée en uni¬ tés internationales par mg de produit (Ul/mg) , par la relation suivante : (pente de la droite relative de la fraction de fucane/pente de la droite relative de l'héparine étalon) x activité en Ul/mg de l'héparine éta- Ion (Héparine H108 des Laboratoires CHOAY) .

La pente est calculée à partir de la droite obtenue en reportant le logarithme du temps de coagula¬ tion en secondes, en fonction de la concentration en anticoagulant (concentration d'héparine 0,5 à 1 μg/ml de plasma, et de fucane 10 à 50 μg/ml) .

Le tableau III permet d'établir une comparai¬ son entre les activités anticoagulantes de l'extrait acide (EA) , (ou fucane brut) et de la fraction A ₂ (obtenue par hydrolyse acide) des algues

brunes : Ascophyllum nodosum (An) , Fucus vesiculosus (Fv) , Pelvetia canaliculata (Pc) et Undaria pinnatifida (Up) .

Tableau III

Activité anticoagulante* (Ul/mg)

EA(An) 4,5 A2(An) 6,6

EA(Fv) 5,0 A2 (Fv) 5,8

EA(Pc) 4,0 A2(Pc) 2,0

EA(Up) A2 (Up) 1,3

* Activité anticoagulante déterminée en prenant pour référence une héparine étalon H108 à 173 Ul/mg. Le tableau IV perme d'analyser plus précisément l'action anticoagulante des polysaccharides sulfatés conformes à l'invention en permettant la comparaison entre les effets respectifs sur le temps de Quick (TQ) , le temps de céphaline kaolin (TCK) , le temps de thrombine (TT) , et le temps de reptilase (TR) , de la fraction A ₂ (Pc) , et de l'héparine.

Tableau IV

Ceci montre que les polysaccharides sulfatés conformes à l'Invention sont essentiellement actifs sur le temps de thrombine.

Exemple 4 : Activité anticoagulante in vivo ; influence des polysaccharides sulfatés conformes à 1'Invention sur les paramètres de la coagulation L'activité anticoagulante des fractions poly¬ saccharidiques conformes à la présente invention est éva¬ luée sur le lapin. Une fraction de poids moléculaire moyen de 15 000 Da préparée selon le procédé d'hydrolyse acide décrit dans l'exemple 1 est injectée à des lapins de 3 kg. Les lapins sont saignés à intervalles réguliers et les paramètres de la coagulation sont évalués sur le sang prélevé, par la mesure du temps de thrombine (TT) et celle du temps de céphaline kaolin (TCK) .

Le tableau V montre l'évolution des paramètres de la coagulation en fonction du temps, après injection de 0,5 ml d'une solution de polysaccharides sulfatés conformes à la présente invention (fraction A2 d' Ascophyllum nodosum, obtenue par hydrolyse acide) , à 100 mg/ml, 40 mg/ml, 30 mg/ml, et à titre de comparaison après injection d'héparine à 2 mg/ml.

Tableau V

Exemple Activité anti-thrombotique in vivo thrombose expérimentale

1/ Mode opératoire

Le modèle de thrombose expérimentale utilisé est celui de

WESSLER et HAUPTMANN [STANFORD WESSLER, STANLEY M. REIMER and MINDEL C. SHEPS - J. Appl. Physiol (1959) 14 p 943-

946] chez le lapin, qui utilise le facteur Xa

J. HAUPTMANN, B. KAISER, F. MARKWARDT and G. NOUAK - Thromb. Haemostaris Stuttg. 43 (1980) P. 118-123, comme agent déclenchant de la thrombose.

Les essais sont effectués avec une fraction polysaccharidique, de poids moléculaire moyen 20000 ±2000 obtenue par hydrolyse acide du fucane brut, comme décrit dans l'exemple 1. Le produit est injecté par voie intraveineuse aux doses de 0,150 ; 0,625 ; 1,25 ; 2,5 et 5 mg/kg, 10 min avant l'induction de la thrombose. Chaque dose est testée sur 5 lapins. Une détermination de la DE50 (Dose Efficace 50, correspondant à la dose qui diminue de 50% le poids du thrombus formé) antithrombo¬ tique a été faite par régression logarithmique, et fait apparaître une valeur moyenne de 0,40 mg/kg (comprise entre 0,23 et 0,66 mg/kg) .

Le prélèvement de sang est effectué 10 minutes après 1'injection par voie intraveineuse juste après la création du sac veineux. Les résultats moyens obtenus pour chaque dose sont résumés dans le tableau VI.

Tableau VI

a) Temps de céphaline kaolin b) Temps de Thrombine c) Temps de Quick

Ces résultats confirment ceux observés in vitro et reportés à 1'exemple 3 et dans le tableau IV

23 Les résultats observés sur des lapins témoins soumis au protocole de thrombose expérimentale, mais n'ayant reçu que le solvant de la fraction A ₂ , sont également indiqués dans ce tableau. Les poids moyens des thrombi humides prélevés dans la veine contrelatérale, pour des doses de 0,15 ; 0,625 ; 1,25 et 5 mg/kg sont indiqués dans le tableau VII.

Te ibleau V] CI

Dose 5 ^* 1 , 25 0, 625 0, 15 Témoins

(mg/kg)

Poids du

Thrombus (mg) 0 , 0 0 , 0 23 , 5 40 76, 9

Exemple 6 : Détermination de l'activité anticomplémen- taire globale des fucanes et de leurs fractions.

L'activité anticomplémentaire est déterminée par dosage du CH50 (complément hémolytique 50) , en pré¬ sence ou en l'absence de fucanes. Le dosage du CH50 per¬ met d'apprécier l'activité fonctionnelle globale de la voie classique du système du complément du sérum humain. Ce test consiste à déterminer la plus petite quantité de sérum humain fraîchement recueilli capable d'entraîner la lyse de 50 % d'un nombre donné de globules rouges de mou¬ ton sensibilisés de façon optimale par des anticorps de lapin antiglobules rouges de mouton (Es = Erythrocytes sensibilisés) .

Les protéines de la voie classique du système du complément reconnaissent ces globules rouges comme un élément étranger et s'activent par clivages successifs pour réagir sur ces globules rouges, ce qui entraîne la lyse de ceux-ci. Il est possible de déterminer les pro¬ priétés d'inhibition d'un polymère tel que l'héparine ou le fucane en dosant le CH50 en présence du polymère. La capacité d'inhibition est donnée par la concentration en mg de polymère par ml de sérum humain dilué au 1/4

capable d'inhiber 50% de la lyse des cellules, en éta¬ blissant une courbe dose/réponse de la lyse des cellules en fonction de la concentration en polymère. Plus celle- ci est faible, plus l'activité anticomplémentaire du polymère est importante. Pour mesurer l'activité anticom¬ plémentaire des fucanes, l'extrait acide (fucane brut) ainsi que des fractions de différents poids moléculaires obtenues par hydrolyse acide dudit fucane brut ont été utilisés. Les conditions expérimentales sont les suivantes :

50 μl de SHN (sérum humain normal) pur sont mélangés avec 50 μl de fucane à différentes concentra¬ tions (0,2 à 0,5 mg/ml) ; après une incubation de 30 minutes à 37 ^* C, 4900 μl de tampon VBS++ sont ajoutés. On obtient la solution A.

D'autre part, 0,3 à 0,8 ml de tampon VBS++ sont mélangés à 0 à 0,5 ml de la solution A, pour obtenir un volume total de 0,8 ml ; 0,2 ml d'érythrocytes sensi¬ bilisés sont ajoutés au mélange ; après une incubation de 45 minutes à 37 "C, le mélange est centrifugé pendant 10 min à 1300 g et à 4 ^* C, et l'on procède à la lecture de la DO à 414 nm.

Composition du tampon VBS ⁺⁺ : Nacl 42,5 g Véronal (diethyl-barbital de sodium) 1,875 g

Acide diéthyl-barbiturique 2,85 g

H ₂ 0 distillée qsp 1000 ml

Le pH est ajusté à 7.4 ; 20 ml de cette solu¬ tion sont mélangés à 80 ml d'eau distillée : on ajoute 0,5 ml de CaCl ₂ 0,03 M et 0,5 ml de MgCl ₂ 0,10 M.

Les résultats obtenus sont reportés dans le tableau VIII (2è colonne) . Les fractions de fucanes sont

3 à 100 fois plus actives que l'héparine H108 analysée dans les mêmes conditions. Cette activité est indépen- dante de l'activité anticoagulante.

Tableau VIII

Il est ainsi montré que le fucane brut ainsi que des fractions de poids moléculaire moyen compris entre 5 et 100 kDa, inhibent totalement l'activation du complément et possèdent une activité anticomplémentaire supérieure à celle de l'héparine. En effet, alors qu'il faut dans le cas de l'héparine, 4 mg/ml de ^' polymère pour inhiber 50 % de la lyse des cellules, il ne faut que 0,035 à 1,95 mg/ml (suivant le poids moléculaire) de fucanes bruts ou fractionnés, pour obtenir le même effet. Il a été ainsi observé que des fractions de poids molécu¬ laire moyen 18 000 kDa, préparées comme décrit à l'exemple 1, inhibent 50% de la lyse des cellules à une concentration de 1,3 mg/ml et que des fractions de poids moléculaire moyen compris entre 5 et 10 kDa inhibent 50% de la lyse des cellules à une concentration de 0,20 mg/ml.

Exemple 7 : Mesure du C3a et du C4a par radioimmunoessai

La concentration des protéines C3a et C4a libérées en phase fluide au cours de l'activation est mesuré dans le surnageant par dosage radioimmunoessai.

L'essai s'effectue de la façon suivante à l'aide du kit de radioimmunoessai C3a-desarg 1251 (commercialisé par Amersham)

50 μl de SHN pur activé par le Séphadex, sont mélangés avec 50 μl de tampon VBS++, et 100 μl de fucane à des concentrations variables (0,1 à 5 mg/ml) ; le mélange est incubé 30 minutes à 37 "C puis centrifugé pendant 5 mn à 1700g. On prélève 160 μl de surnageant, auxquels on ajoute 10 μl. d'EDTA (8,66.10 ^"2 M), ( qui bloque l'activation du complément), puis 170 μl d'agent précipitant (fourni avec le kit de dosage) ; après une incubation de 5 minutes à température ambiante, le mélange est centrifugé pendant 2 minutes à 10 000 g, et le surnageant est dilué (1/4 à 1/512) , avant de procéder au dosage RI

L'activité de l'échantillon (DI50) est expri¬ mée comme la quantité de fucane nécessaire pour inhiber 50% de la quantité de C3a normalement généré dans 1 ml de SHN dilué au 1/4. cette dose inhibitrice est exprimée en mg de fucane/ml de SHN dilué au 1/4. Les résultats sont reportés dans le tableau VIII (colonne 3) .

Une solution de 0,21 mg/ml de A ₂ (An) dans du SHN dilué au 1/4 permet de diminuer l'activation du C3 en dessous de l'activation spontanée de SHN. En outre, 0,5 mg de la même fraction suffisent à inhiber totalement l'activation du C3 contenu dans 1 ml de SHN dilué au 1/4 et soumis à un activateur (Séphadex, qui entraîne, à la concentration de 15 mg/ml une activa¬ tion totale du complément) mis en quantité supérieure à celle nécessaire à une activité totale du complément.

Les résultats relatifs au C4a sont également reportés dans le tableau VIII (colonne 4) .

Ainsi que cela ressort de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes de mise en oeuvre, de réalisation et d'application qui vien¬ nent d'être décrits de façon plus explicite ; elle en em-

brasse au contraire toutes les variantes qui peuvent ve¬ nir à l'esprit du technicien en la matière, sans s'écarter du cadre, ni de la portée, de la présente in¬ vention.