Une famille émergente de protéases extracellulaires permet une approche intégrative de la cicatrisation – SCAR FREE

La fibrose est une conséquence fréquente et, parfois, mortelle de la réparation tissulaire. Elle peut affecter la majorité des organes (coeur, foie, poumons, reins, peau...) et fait suite à une lésion ou à une affection chronique. Toutes les fibroses sont caractérisées par la synthèse d'une quantité excessive de matrice extracellulaire ne respectant pas l'architecture du tissu concerné. Malgré d'intenses recherches, il n'existe à ce jour aucun traitement efficace pour prévenir les défauts de cicatrisation. L'objectif du projet proposé est d'étudier en détail le rôle joué lors de la cicatrisation par une famille émergente de protéases extracellulaires, les Tolloïdes. Ces protéases nous semblent en effet plus prometteuses que la plupart des autres cibles anti-fibrotiques car elles possèdent la propriété assez unique de synchroniser l'activité des facteurs de croissance avec la synthèse de la matrice extracellulaire et probablement l'adhésion et la migration cellulaire.//Il existe quatre isoformes de protéases Tolloïdes (BMP-1, mTld, mTll-1, mTll-2) et deux isoformes d'activateurs associés (PCPE-1, PCPE-2) qui pourraient également être des cibles intéressantes pour traiter les fibroses. Les Tolloïdes sont impliquées dans la re-épithélialisation (en maturant certains composants des membranes basales comme la laminine 5 et le procollagène VII et probablement, en contrôlant l'adhésion cellulaire), l'activation du TGF-beta (en clivant la Latent TGF-beta Binding Protein) ainsi que dans l'assemblage de la matrice extracellulaire (en maturant les procollagènes fibrillaires, certains protéoglycanes et les lysyl oxydases). Nous proposons d'utiliser des approches transcriptomiques, histologiques, protéomiques, structurales et biochimiques pour étudier ces différents aspects de l'activité des Tolloïdes et des PCPEs dans trois modèles de cicatrisation cornéenne. Tout d'abord, les profils d'expression génique des cornées en cours de cicatrisation seront caractérisés pour identifier les marqueurs de la fibrose cornéenne. Ensuite, nous développerons de nouvelles stratégies d'inactivation par siRNAs, utilisation d'inhibiteurs naturels ou criblage de peptides et d'anticorps monoclonaux. Enfin, ces différents agents inactivants seront testés en cultures de cellules pour validation et analyse protéomique (dans le but de caractériser de nouveaux substrats des Tolloïdes), in vivo dans 2 modèles murins de fibrose cornéenne et in vitro, dans un modèle récent de cornée reconstruite. Les lésions seront induites par chirurgie laser réfractive (Laser Excimer) ou par trépanation et la réparation tissulaire sera évaluée cliniquement puis par des analyses (ultra)structurales et histologiques / biochimiques ainsi que par PCR quantitative. En parallèle, les études structurales (cristallographie) et biophysiques (BIAcore, dichroïsme circulaire) seront poursuivies pour approfondir notre compréhension des mécanismes d'action des protéines cibles.//Par cette étude approfondie, nous espérons confirmer une corrélation entre la fibrose cornéenne et l'expression d'un ou plusieurs membres des familles de protéines étudiées (Tolloïdes et PCPEs). Plus généralement, l'approche « DNA array » nous permettra de comparer la fibrose cornéenne avec d'autres types de fibroses et de comparer les modèles in vivo avec le modèle de cornée reconstruite. Nous mettrons au point des stratégies d'inhibition des protéases Tolloïdes et de leurs activateurs innovantes, susceptibles de développement thérapeutique. Par ailleurs, les résultats de protéomique devraient nous aider à prévoir les effets bénéfiques ou indésirables de la stratégie évaluée et les études structurales / mécanistiques nous permettront de proposer des agents inactivants plus performants. Enfin, cette étude aboutira à une vue intégrative des divers rôles joués par les Tolloïdes et les PCPEs lors de la cicatrisation normale et pathologique.