PCSK9 et le métabolisme des lipoprotéines: approches moléculaires et physiologiques pour une application thérapeutique. – PCSK9

L'hypercholestérolémie familiale se caractérise par une concentration très élevée de LDL-cholestérol (LDL-c) et conduit au développement prématuré de l'athérosclérose et des maladies cardiovasculaires. Un nouveau gène a récemment été associé à cette maladie: Proprotein Convertase Subtilisin/Kexin type 9 (PCSK9 ou Narc-1). Un pas vient d'être franchi avec l'association de mutations non sens de PCSK9, de niveaux très bas de LDL-c et d'une réduction de dix fois du risque de maladie cardiovasculaire chez des individus américains suivis pendant 15 ans. De plus, les résultats d'études cliniques suggèrent d'atteindre des niveaux de LDL-c plus bas chez les patients à risque élevé ou modéré de maladie cardiovasculaire. Des inhibiteurs de PCSK9 pourraient se révéler très utiles à cette fin.
Si il existe un consensus sur l'effet répresseur de PCSK9 sur le catabolisme des LDL, plusieurs études, dont les nôtres, montrent que PCSK9 agit aussi sur la production de VLDL et l'hypertriglycéridémie.
Notre travail implique 3 partenaires : deux équipes INSERM U539 et U533 et une équipe des Laboratoires Pierre Fabre (Castres). Ce projet, développé sur 3 ans, repose sur deux axes menés en parallèle : un axe cognitif concernant le rôle de PCSK9 dans le métabolisme des lipoprotéines, avec un intérêt tout particulier sur la production de VLDL et les hypertriglycéridémies, et un axe « drug discovery » qui concerne le développement d'inhibiteurs de PCSK9.
Dans le premier cas, nous explorerons le rôle de PCSK9 dans la production hépatique d'apolipoprotéine B (apoB) et de VLDL dans des modèles de dyslipidémies liées à une insulinorésistance secondaire à un défaut génétique ou à un déséquilibre nutritionnel. Des tests fonctionnels seront effectués chez la souris à l'aide de surexpression et d'atténuation de l'expression de PCSK9 (adénovirus, SiRNA). Nous développerons un knockout conditionnel et hépatique de PCSK9. Nous explorerons l'athérogénicité des lipoprotéines de patients hypercholestérolémiques porteurs de mutations de PCSK9. Enfin, nous chercherons à identifier les cibles et partenaires de PCSK9 dans la cellule grâce à des études de protéomique.
Le deuxième axe consiste à identifier des inhibiteurs de PCSK9 et implique l'équipe du coordinateur et le partenaire industriel. Nous étudierons le blocage de la production même de protéine (inhibition de la transcription), pour lequel nous avons par exemple identifié la voie du récepteur nucléaire Peroxisome Proliferator Activated Receptor alpha. Le partenaire industriel s'attachera à inhiber l'activité enzymatique de PCSK9, notamment via le criblage à haute densité de molécules. Le marqueur principal de leur efficacité sera l'activité du récepteur aux LDL et in vivo la diminution du LDL-c circulant. Nous développerons donc à cette occasion le modèle du cochon d'Inde particulièrement approprié pour étudier ce biomarqueur.
Les études de physiologie intégrée nous permettront d'identifier le rôle de PCSK9 dans la cascade d'évènements qui conduisent à une surproduction hépatique pathologique d'apoB et de VLDL et son lien avec la signalisation de l'insuline. Nous étudierons la relation entre les mécanismes hépatiques de production ou d'élimination des lipoprotéines et leurs propriétés athérogènes. Par ailleurs, les études de protéomiques permettront d'identifier de nouveaux régulateurs du métabolisme des lipoprotéines riches en apoB, qui pourraient constituer de nouvelles cibles thérapeutiques. Enfin, ces études serviront à développer des inhibiteurs de PCSK9 afin d'ouvrir la voie à une véritable évaluation clinique de cette stratégie thérapeutique.
Les bénéfices attendus sont donc une meilleure prise en charge thérapeutique des dyslipidémies, permettantr une réduction du risque de maladies cardiovasculaires.