Peptides et hormone de croissance

AICAR

L’AICAR (5-aminoimidazole-4-carboxamide ribonucléoside), aussi appelé acadésine ou AICA riboside, est une petite molécule de type nucléoside. Dans les cellules, il est transformé en ZMP, un composé qui imite l’AMP et active la protéine kinase activée par l’AMP (AMPK), l’enzyme qui détecte un faible niveau d’énergie cellulaire. Ce n’est ni un peptide ni une hormone.

L’acadésine a été développée comme médicament intraveineux pour protéger le cœur pendant les pontages, puis testée dans la leucémie. Elle n’a jamais été autorisée comme médicament : son grand essai en chirurgie cardiaque a été arrêté pour futilité en 2010, et aucun produit autorisé n’existe aux États-Unis. Sa réputation de « pilule d’exercice » vient d’une étude de 2008 chez la souris, et aucun essai contrôlé chez l’humain ne l’a testé sur la performance sportive.

Cette page résume ce que rapportent les essais cliniques, les études chez la souris et les autorités antidopage. Elle a une visée uniquement éducative et ne constitue pas un avis médical.

Propriété Détail
Classe Analogue nucléosidique purique ; activateur de l’AMPK (via le ZMP)
Autres noms Acadésine, AICA riboside, AICAr, ARA 100, GP 1 110
Développeur Gensia (usage cardiaque) ; ensuite Schering-Plough et PeriCor ; Advancell (leucémie)
Voie dans les essais Perfusion intraveineuse ; biodisponibilité orale inférieure à 5 %
Doses étudiées chez l’humain 0,1 mg/kg/min pendant 7 h (chirurgie cardiaque) ; 50–315 mg/kg en perfusions uniques de 4 h (leucémie)
Demi-vie ≈1,4 h (demi-vie plasmatique terminale après administration IV chez des hommes en bonne santé)
Principal métabolite Acide urique
Statut aux États-Unis Non autorisé par la FDA (agence américaine du médicament) ; aucun produit autorisé
Statut AMA Interdit en permanence (S4.4.1, modulateurs métaboliques) ; non spécifié

Qu’est-ce que c’est

L’AICAR a pour formule C₉H₁₄N₄O₅ et une masse moléculaire de 258,23 g/mol (PubChem). C’est un sucre ribose attaché à un cycle imidazole, la même brique de base que les cellules utilisent pour fabriquer des purines comme l’adénine et la guanine.

La nomenclature prête à confusion. Au sens strict, « AICAR » désigne la forme phosphorylée (AICA ribotide, aussi appelée ZMP), qui est un intermédiaire normal de la synthèse des purines par l’organisme. Le médicament lui-même est le riboside non phosphorylé, que les chercheurs écrivent parfois « AICAr » (Višnjić et al., Cells 2021). Dans le sport et dans cette bibliothèque, « AICAR » désigne le médicament.

Comment il active l’AMPK

Les étapes sont les suivantes (Višnjić et al., Cells 2021 ; Corton et al., Eur J Biochem 1995) :

  • L’AICAR entre dans les cellules par les transporteurs de l’adénosine.
  • L’enzyme adénosine kinase ajoute un phosphate et le transforme en ZMP.
  • Dans des hépatocytes de rat, le ZMP imitait l’AMP. Il active directement l’AMPK et facilite son activation par sa kinase en amont, sans modifier les taux réels d’ATP, d’ADP ou d’AMP de la cellule.
  • Dans les hépatocytes, l’AMPK activée bloquait la synthèse des graisses et du cholestérol, et dans les adipocytes, elle bloquait les signaux de dégradation des graisses.

Le ZMP est 40 à 50 fois moins puissant que l’AMP pour activer l’AMPK ; il doit donc s’accumuler à des taux élevés pour agir. Une revue systématique de 2021 a montré que de nombreux effets autrefois attribués à l’AMPK sont en réalité indépendants de l’AMPK, y compris des effets sur le métabolisme, la synthèse des nucléotides, l’exercice et les cellules cancéreuses (Višnjić et al., Cells 2021).

Pharmacocinétique

Les données humaines essentielles proviennent de deux petites études du développeur d’origine, Gensia, chez des hommes en bonne santé.

Dans une étude contrôlée contre placebo, des hommes ont reçu 10, 25, 50 ou 100 mg/kg par perfusion IV et par voie orale (Dixon et al., J Clin Pharmacol 1991) :

Paramètre Valeur
Demi-vie terminale (IV) 1,4 h (moyenne harmonique)
Temps de résidence moyen 0,7 h
Clairance plasmatique totale 2,5 L/h/kg
Volume de distribution 1,6 L/kg
Liaison aux protéines plasmatiques Aucune détectée
Excrété inchangé dans les urines 8 % de la dose IV
Biodisponibilité orale Inférieure à 5 %

Les globules rouges captaient rapidement le médicament et le transformaient en ZMP. Une étude de suivi a utilisé de l’acadésine radiomarquée (25 mg/kg IV en 15 minutes) chez 4 hommes (Dixon et al., J Clin Pharmacol 1993) :

  • L’acadésine intacte n’était mesurable que pendant 2 heures après la perfusion.
  • L’acide urique était le principal métabolite. À 6 heures, il représentait toute la radioactivité plasmatique.
  • Le ZMP restait dans les globules rouges et représentait 30 % de la radioactivité sanguine à la fin de la perfusion.
  • Seuls 5 % de la dose apparaissaient dans les urines sous forme d’acadésine inchangée.

La très faible biodisponibilité orale est importante. L’AICAR a été administré par voie intraveineuse dans tous les essais cliniques, et une revue note que cela le rend peu adapté à un traitement au long cours (Višnjić et al., Cells 2021).

Statut réglementaire

L’acadésine est passée entre les mains de plusieurs sociétés (Drugs R D 2008) :

  • Gensia a mené les essais initiaux en chirurgie cardiaque aux États-Unis, au Canada et en Europe ; le profil décrit ces résultats comme non concluants.
  • Les droits sont ensuite passés à Metabasis (1997), au Dr Mangano (2000) et à PeriCor Therapeutics (2005), Schering-Plough la développant pour la protection cardiaque.
  • Advancell et Protherics l’ont développée pour la leucémie lymphoïde chronique (LLC) à cellules B.

Dans l’UE, l’acadésine a reçu une désignation de médicament orphelin pour la LLC à cellules B en mai 2005 (EU/3/05/280). L’EMA précise qu’une désignation orpheline n’est pas une autorisation de mise sur le marché (EMA). Aucun produit à base d’acadésine n’apparaît dans la base de données des autorisations de médicaments de la FDA (openFDA Drugs@FDA).

Ce que montre la recherche

Chirurgie cardiaque : un signal précoce, puis un essai de confirmation en échec

Une méta-analyse sur données individuelles de 1997 a regroupé 5 essais randomisés contrôlés contre placebo portant sur 4 043 patients opérés d’un pontage aorto-coronarien (PAC). L’acadésine était administrée par voie IV à 0,1 mg/kg/min pendant 7 heures et ajoutée à la solution de cardioplégie utilisée pour arrêter le cœur (Mangano, JAMA 1997) :

Critère Odds ratio, acadésine vs placebo (IC à 95 %)
Infarctus périopératoire 0,69 (0,51–0,95)
Décès cardiaque jusqu’au jour 4 0,52 (0,27–0,98)
Infarctus, AVC ou décès cardiaque 0,73 (0,57–0,93)
AVC 0,69 (0,44–1,08), non significatif

Le test décisif a été RED-CABG, un essai randomisé en double aveugle mené dans 300 centres de 7 pays avec la même dose (Newman et al., JAMA 2012). Il a été arrêté prématurément pour futilité après la randomisation de 3 080 des 7 500 patients prévus. Le critère principal a été rapporté pour 1 493 patients par bras :

Critère jusqu’au jour 28 Placebo Acadésine
Décès, AVC non mortel ou insuffisance cardiaque sévère nécessitant une assistance mécanique 75 sur 1 493 (5,0 %) 76 sur 1 493 (5,1 %)
Odds ratio (IC à 95 %) — 1,01 (0,73–1,41)

Il n’y avait aucune différence sur les principaux critères secondaires. Un petit essai croisé chez 12 personnes atteintes d’angor stable n’a pas non plus trouvé d’effet constant de 6–48 mg/kg sur l’ischémie induite par l’effort (Holdright et al., Cardiovasc Drugs Ther 1994).

Glycémie et métabolisme chez l’humain

De courtes études de perfusion ont testé si l’AICAR pouvait abaisser la glycémie comme le fait l’activation de l’AMPK chez les rongeurs. Les résultats étaient mitigés :

Étude Participants AICAR administré Principal résultat
Cuthbertson et al., Diabetes 2007 29 hommes en bonne santé Perfusion IV La captation musculaire du glucose a été multipliée par 2,1 (contre 4,7 avec le vélo) ; l’utilisation du glucose par l’ensemble de l’organisme n’a augmenté que de 7 %. L’activité de l’AMPK musculaire n’a pas changé.
Babraj et al., Am J Physiol 2009 6 hommes jeunes, 8 hommes âgés et 8 hommes atteints de diabète de type 2 10 ou 20 mg/kg/h pendant 3 h La captation musculaire du glucose a été multipliée par 1,6 à 2,9, moins chez les hommes âgés ; activité de l’AMPK là encore inchangée
Boon et al., Diabetologia 2008 10 hommes atteints de diabète de type 2 0,75 mg/kg/min Production hépatique de glucose plus faible et baisse plus marquée de la glycémie ; acides gras libres sanguins plus bas
Bosselaar et al., J Clin Pharmacol 2011 10 personnes en bonne santé 67 mg/kg en 60 min pendant un clamp à l’insuline Aucune modification de la captation du glucose ; hausse de la fréquence cardiaque et baisse de la pression artérielle

Il s’agissait d’études de perfusion en une seule séance. Aucune n’a testé des administrations répétées, la composition corporelle ou la performance physique.

Endurance : données chez la souris uniquement

L’idée de « l’exercice en pilule » vient d’une étude chez des souris sédentaires ayant reçu de l’AICAR à 500 mg/kg/jour par injection intrapéritonéale pendant 4 semaines (Narkar et al., Cell 2008). Par rapport aux souris non traitées, les souris traitées :

  • couraient environ 23 % plus longtemps et environ 44 % plus loin sur tapis roulant ;
  • présentaient une activité plus élevée des gènes liés au métabolisme oxydatif (combustion des graisses) dans le muscle ;
  • avaient une masse grasse épididymaire (un dépôt de graisse abdominal) plus faible par rapport au poids corporel, sans modification du poids corporel.

Il s’agissait d’une étude animale à une dose administrée par injection. Une revue note que sa publication juste avant les Jeux olympiques de 2008 a conduit l’AMA (Agence mondiale antidopage) à interdire les activateurs de l’AMPK (Niederberger et al., Sports Med 2015). Nous n’avons trouvé aucun essai contrôlé chez l’humain de l’AICAR pour l’endurance, la perte de graisse ou le muscle.

À propos de « l’AICAR oral ». L’article de 2008 chez la souris qualifiait l’AICAR d’« actif par voie orale », mais les souris l’ont reçu par injection. Chez des hommes en bonne santé, moins de 5 % d’une dose orale atteignait la circulation sanguine (Dixon et al., J Clin Pharmacol 1991).

Leucémie

Dans une étude de phase I/II, 24 personnes atteintes de LLC en rechute ou réfractaire ont reçu de l’acadésine en perfusion IV de 4 heures (Van Den Neste et al., Cancer Chemother Pharmacol 2013) :

  • Les doses uniques allaient de 50 à 315 mg/kg ; 210 mg/kg était la dose maximale tolérée.
  • À 315 mg/kg, 2 patients sur 3 ont présenté une toxicité dose-limitante, dont un cas de syndrome de lyse tumorale.
  • Des réductions des cellules leucémiques et de la taille des ganglions lymphatiques ont été observées chez certains patients, mais de façon variable.

Un essai de phase I/II ultérieur chez 12 patients atteints de syndrome myélodysplasique ou de leucémie aiguë myéloïde a été arrêté parce que la dose la plus élevée a provoqué des effets indésirables rénaux graves chez des patients présentant des comorbidités sévères (Višnjić et al., Cells 2021).

Effets indésirables et risques

Élévation de l’acide urique

Comme l’AICAR est dégradé en acide urique, l’hyperuricémie (taux élevé d’acide urique dans le sang) est l’observation la plus constante :

  • Dans les essais en chirurgie cardiaque, les événements indésirables étaient similaires à ceux du placebo, à l’exception d’une hausse transitoire de l’acide urique sérique (Mangano, JAMA 1997).
  • Dans l’étude sur la LLC, un patient à 50 mg/kg a présenté une hyperuricémie de grade 4, et de l’allopurinol préventif a ensuite été administré à toutes les cohortes suivantes (Van Den Neste et al., 2013).

Pression artérielle, fréquence cardiaque et glycémie

  • Chez des volontaires en bonne santé, l’AICAR a augmenté la fréquence cardiaque (de 58 à 70 battements par minute contre 60 à 63 sous placebo) et abaissé la pression artérielle, très probablement par dilatation des vaisseaux sanguins (Bosselaar et al., 2011).
  • Dans l’étude sur la LLC, deux patients ont présenté une hypotension transitoire après la perfusion ; l’un a nécessité un remplissage IV.
  • Chez les personnes atteintes de diabète de type 2, l’AICAR a davantage abaissé la glycémie que le sérum physiologique (Boon et al., 2008).

Effets rénaux et hématologiques

Dans l’étude sur la LLC, les événements liés au médicament rapportés comprenaient une anémie, une thrombopénie, une insuffisance rénale, des nausées et des diarrhées. La toxicité rénale a aussi mis fin à l’essai dans les SMD/LAM, comme indiqué plus haut.

Inconnues

Toutes les données de sécurité chez l’humain proviennent de courtes séries de perfusions IV en milieu hospitalier. Il n’existe aucune donnée sur l’auto-administration répétée, sur des produits de pureté inconnue ou sur l’utilisation à long terme.

Contrôles antidopage

L’AMA cite nommément l’AICAR comme activateur de l’AMPK dans la classe S4.4.1 (modulateurs métaboliques). Il est interdit en et hors compétition et constitue une substance non spécifiée (Liste des interdictions 2026 de l’AMA). La même classe comprend le MOTS-c et les agonistes PPARδ comme le Cardarine (GW-501516).

Le dépistage est compliqué parce que l’organisme fabrique naturellement de l’AICAR et l’excrète dans les urines :

Étude Sportifs testés AICAR urinaire
Thomas et al., Anal Bioanal Chem 2010 499 Moyenne 2 186 ng/mL (ET 1 655)
Sobolevsky et Ahrens, Drug Test Anal 2019 12 377 échantillons (États-Unis) Moyenne 647 ng/mL ; 99e percentile 1 786 ng/mL

Pour distinguer l’AICAR naturel de l’AICAR administré, les laboratoires utilisent l’analyse du rapport isotopique du carbone. Dans une étude de validation, cette méthode a détecté une dose orale unique d’AICAR pendant plus de 40 heures (Piper et al., Rapid Commun Mass Spectrom 2014).

Points clés

  • Un nucléoside, pas un peptide. L’AICAR est transformé dans les cellules en ZMP, qui imite l’AMP et active l’AMPK, bien que nombre de ses effets soient indépendants de l’AMPK.
  • Un candidat-médicament en échec. Les premiers essais en chirurgie cardiaque semblaient prometteurs, mais l’essai RED-CABG portant sur 3 080 patients n’a montré aucun bénéfice (5,1 % vs 5,0 %), et l’acadésine n’a jamais été autorisée.
  • Courte durée d’action et mauvaise absorption orale. La demi-vie est ≈1,4 heure après administration IV, et moins de 5 % d’une dose orale est absorbée.
  • L’argument de l’endurance vient de la souris. L’AICAR injecté a fait courir des souris sédentaires ≈44 % plus loin ; aucun essai contrôlé chez l’humain n’a testé la performance.
  • L’acide urique est le principal signal de sécurité. Hyperuricémie, hypotension, accélération de la fréquence cardiaque et effets rénaux ont été observés dans les essais IV.
  • Interdit dans le sport et détectable. L’AMA l’interdit en permanence, et l’analyse isotopique permet de le distinguer de l’AICAR produit par l’organisme.

Sources

  1. National Center for Biotechnology Information. Acadesine, PubChem CID 17513. PubChem.
  2. Višnjić D, Lalić H, Dembitz V, Tomić B, Smoljo T. AICAr, a widely used AMPK activator with important AMPK-independent effects: a systematic review. Cells. 2021;10(5):1095. PubMed.
  3. Corton JM, Gillespie JG, Hawley SA, Hardie DG. 5-aminoimidazole-4-carboxamide ribonucleoside. A specific method for activating AMP-activated protein kinase in intact cells? Eur J Biochem. 1995;229(2):558–565. PubMed.
  4. Dixon R, Gourzis J, McDermott D, Fujitaki J, Dewland P, Gruber H. AICA-riboside: safety, tolerance, and pharmacokinetics of a novel adenosine-regulating agent. J Clin Pharmacol. 1991;31(4):342–347. PubMed.
  5. Dixon R, Fujitaki J, Sandoval T, Kisicki J. Acadesine (AICA-riboside): disposition and metabolism of an adenosine-regulating agent. J Clin Pharmacol. 1993;33(10):955–958. PubMed.
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