Correcteurs

Différentes stratégies peuvent permettre la maturation du CFTR-F508del : par exemple en agissant sur le NBD1 ou sur les interactions inter-domaines afin de permettre un repliement adéquat de la protéine ou encore en interférant avec divers points de contrôle dans le RE pour ainsi libérer la protéine mutée (147). La mutation du CFTR-F508del empêche non seulement

le repliement adéquat de la protéine mais entraine également une baisse de sa stabilité à la membrane. Des études in vitro ont montré que des petites molécules pouvaient intervenir sur ces différents aspects (148). En effet, les correcteurs sont des composés qui lient directement le CFTR, stabilisent la protéine ou qui agissent par d’autres mécanismes, par exemple en inhibant les voies de dégradation (145).

En fait, il a été observé qu’un phénotype moins sévère semble présent chez les patients FK ayant une mutation résultant en un courant de 5-30% du courant CFTR-WT. Il a donc été proposé qu’une correction conduisant à un minimum de 5-10% du courant CFTR-WT serait suffisante pour avoir un effet bénéfique en clinique (148, 149). En effet, il a été montré in vitro qu’une maturation de seulement 20% du CFTR-F508del est suffisante pour générer 70% du courant CFTR-WT (150) et que 25% sont suffisants pour restaurer la clairance mucociliaire (151).

1.8.1.1 Mécanismes d’action

FIGURE 16. Classes de correcteurs et leur action sur le CFTR muté. Tirée de Boinot et al,

Chaperonnes Pharmacologiques

Les chaperonnes pharmacologiques sont les molécules correctrices les plus spécifiques qui agissent sur différentes étapes de la synthèse protéique et du contrôle de la qualité. Elles peuvent inhiber des interactions avec des chaperonnes moléculaires qui maintiennent le CFTR-F508del dans le RE (152). En fait, une chaperonne efficace ne doit permettre l’adressage à la membrane que de la protéine cible. Cependant, il est difficile de savoir quel correcteur est vraiment une chaperonne, car la liaison directe des molécules au CFTR est très difficile à déterminer (145). Les correcteurs qui semblent agir directement sur le CFTR sont classés en 3 catégories.

1 : Les correcteurs de cette classe stabilisent l’interface NBD1-MSD1 (boucle intracellulaire 1) et NBD1-MSD2 (boucle intracellulaire 4). Le Vx-809 fait partie de cette classe (153, 154).

2 : Cette classe de correcteurs regroupe les molécules liant le NBD2 ou son interface. Cette classe comprend le corr-4a, qui est toutefois non spécifique du CFTR (147, 153).

3 : Ces correcteurs lient le NBD1 du CFTR-F508del, stabilisent le NBD1 et permettent les interactions moléculaires (153).

Modulateur du protéasome

Les modulateurs du protéasome ne sont pas les correcteurs à privilégier puisqu’ils sont non spécifiques du CFTR. Ils représentent donc de bons outils, mais comme ils diminuent aussi la dégradation d’autres protéines, ils comportent des risques d’effets secondaires (145). Le Miglustat et le KM11060, un analogue du Sildénafil, font partie de cette catégorie (153, 155).

Autres molécules correctrices

L’ibuprofène, qui a précédemment (section 1.7.3.2) été discuté en lien avec son rôle anti-inflammatoire recommandé en FK, semble aussi agir comme correcteur, par l’inhibition de la cyclooxygénase 1 (COX1). Toutefois, compte tenu des résultats divergents, d’autres études sont nécessaires afin de confirmer son effet correcteur (156). Des inhibiteurs des récepteurs tyrosines kinases sont aussi des correcteurs potentiels du CFTR-F508del puisqu’ils

augmentent le courant Cl- CFTR dans les cellules épithéliales humaines bronchiques (HBE) (157).

1.8.1.2 Correcteur VRT-325

Le VRT-325, une quinazoline, semble lier directement le CFTR-F508del. Son action semble être médiée par un effet allostérique qui induit une conformation semblable au CFTR- WT lui permettant de quitter le RE sans être dégradé (158). Il agit, selon certaines études, en restaurant les interactions inter-domaines au niveau des MSD (144). Malheureusement, le VRT-325 n’est pas spécifique du CFTR et permet l’adressage à la membrane d’autres protéines, telles que la p-glycoprotéine ou le canal voltage dépendant, human ether-à-go-go

related gene, hERG qui suivent un processus d’adressage semblable au CFTR (149). De plus,

de fortes concentrations de VRT-325 peuvent inhiber le courant Cl- CFTR (144). Cette molécule reste toutefois un bon outil, utilisé dans de nombreuses études in vitro (147, 154, 158).

FIGURE 17. Structure de la molécule correctrice VRT-325. Tirée de Molinski et al, 2012.

1.8.1.3 Correcteur Vx-809 (Lumacaftor)

Le Vx-809, ou Lumacaftor, permet d’augmenter le courant Cl- des cellules HBE FK F508del pour atteindre environ 14% du courant des HBE non-FK, ce qui devait être suffisant pour avoir un effet bénéfique. Pour les patients, les résultats de phase II ont montré que le produit est sécuritaire et permet une diminution des ions Cl- dans la sueur de manière dose- dépendante. En revanche, la correction de CFTR n’était malheureusement pas accompagnée d’amélioration de la fonction pulmonaire (149, 159).

Il a été montré que le Vx-809 permet une maturation du CFTR lorsque l’instabilité thermique du CFTR-F508del est compensée par la réduction de la température (147, 160). Le

Vx-809 n’a donc pas d’activité thermostabilisante, ce qui pourrait expliquer pourquoi la forme mature corrigée par cette molécule n’a pas une longue vie (160). Ainsi, en présence de Vx- 809, la protéine serait assemblée, mais la thermostabilité ne serait pas augmentée. En effet, l'assemblage et la stabilité thermique ne sont pas reliés étroitement (160). Ainsi, les effets du correcteur employé seul sont mitigés et des études in vitro montrent peu de correction fonctionnelle après son application (161). De plus, les études cliniques sur le Vx-809 employé seul ont été abandonnées, faute d’effet bénéfique significatif (141). Par contre, un fait intéressant est que le Vx-809 permet aussi la maturation du CFTR avec certaines mutations comprises dans des boucles intracellulaires et dans le MSD1 (160, 162).

Le site de liaison du Vx-809 et des différents correcteurs est très difficile à identifier puisque la protéine CFTR complète est elle-même difficile à étudier compte tenu de sa taille et de sa complexité (discuté dans la section 1.2). Les études proposent que le Vx-809 puisse agir à l’interface entre le NBD1 et le TMD2 (147), lie le MSD1 et stabilise CL1-CL4 permettant l’interaction avec NBD1 (154). Le Vx-809 semble aussi directement lier le TMD1 (163). D’autres études sont donc nécessaires afin d’éclaircir son mécanisme, mais le Vx-809 semble spécifique du CFTR comparativement au VRT-325 ou au Corr-4a qui eux permettent l’augmentation d’autres protéines telles que le canal hERG (163).

FIGURE 18. Structure de la molécule correctrice Vx-809. Tirée de Molinski et al, 2012