K8/F508del-CFTR, une nouvelle cible pour la thérapie de la mucoviscidose. – CORCF

La mucoviscidose (MV) est une maladie génétique, autosomique récessive, létale qui affecte plus de 70000 patients à travers le monde. Elle est due aux mutations du gène CFTR, dont la plus fréquente est la délétion du 508eme acide aminé, appelée F508del. CFTR code pour la protéine membranaire CFTR dont la fonction principale est un canal chlorure. Des travaux récents ont montré que la restauration fonctionnelle de la protéine CFTR mutée grâce à des traitements « correcteurs », était bien associée avec un bénéfice clinique. Cependant, les molécules ciblant F508del se sont révélées décevantes jusqu’alors.
Nos travaux récents démontrent que l’interaction directe entre la partie NBD1 de la protéine mutée F508del-CFTR et une protéine de cytosquelette, la keratine 8 (K8), empêche la protéine mutée d’être acheminée à la membrane. L’interruption de cette interaction permet la synthèse d’une protéine mature et corrige partiellement le défaut fonctionnel de CFTR. Nous proposons que le site d’interaction entre K8 et F508del soit une cible pour la pharmacothérapie correctrice.
Nous avons déterminé le site d’interaction par modélisation moléculaire et échange hydrogène-deuterium associé à la spectrométrie de masse. Nous avons identifié in silico des molécules interrompant cette interaction, résultat confirmé par expérimentation in vitro. Nous avons vérifié que 4 d’entre elles restaurent la synthèse d’une protéine F508del-CFTR mature et corrigent la fonction F508del-CFTR dans 3 modèles (lignées cellulaire, souris F508del et cellules primaires respiratoires). De plus, un anticorps dirigé contre la partie N terminale de K8 corrige le défaut fonctionnel de F508del-CFTR.
Le projet actuel propose d’étudier en détail les mécanismes sous-jacents à cette efficacité. Nous désirons étudier les effets des molécules sur la fonction de F508 del-CFTR au sein de cellules épithéliales (transport ionique et inflammation), préciser leurs mécanismes d’action au niveau cellulaire (biogenèse de CFTR). Des études structurales permettront d’envisager les effets des molécules sur la stabilité de F508del-NBD1 et de préciser leur site d’interaction avec F508del. Une étude de pharmacocinétique chez la souris permettra une approche de dose. Nous proposons également une stratégie alternative pour interrompre l’interaction K8/F508del-NBD1 en développant des anticorps spécifiques anti-K8.
Les résultats du projet permettront de développer une stratégie de pharmacothérapie correctrice novatrice chez les patients homozygotes F508del/F508del.