Expression des glycosyltrasférases et synthèse des protéoglycanes : importance dans l'ingénierie du cartilage articulaire – Glycocart

Les maladies dégénératives du cartilage, telles que l'arthrose, sont des pathologies très fréquentes responsables des causes principales d'invalidité. Elles sont la conséquence de processus mécaniques et biologiques concourant à la rupture de l'homéostasie du cartilage. En dépit de l'impact socio-économique important, ces maladies ne bénéficient pas de thérapeutiques efficaces. En effet, la réparation des lésions cartilagineuses se heurte à la faible capacité de ce tissu à se régénérer. Les approches pharmacologiques proposées actuellement se limitent aux soulagements des symptômes de la maladie par l'administration d'anti-inflammatoires et d'antalgiques qui n'affectent pas la progression de la maladie. Au cours des atteintes articulaires, la perte de l'anabolisme des protéoglycanes (PGs) et les modifications quantitatives et qualitatives de leurs chaînes de glycosaminoglycanes (GAGs) constituent les événements précoces déterminants de détérioration du cartilage. En effet, les PGs revêtent une importance biologique considérable en raison de leur double rôle dans l'organisation structurale de la matrice et dans les mécanismes de régulation liés à leur capacité d'interactions avec les facteurs de croissance et les cytokines. Si la séquence globale des réactions conduisant à l'édification des chaînes de GAG des PGs est établie, les mécanismes de régulation des glycosyltransférases (GTs) catalysant les différentes étapes de cette biosynthèse restent à élucider. De plus l'identité des GTs cibles responsables de la baisse de l'anabolisme des GAGs dans les conditions pathologiques doit être déterminée. Différentes approches d'ingénierie tissulaire associées à des stratégies de thérapie tissulaire et cellulaire ont été développées afin de s'opposer à la dégradation du cartilage, notamment par ciblage des cytokines pro-inflammatoires. Cependant, elles ne permettent pas de stimuler activement la synthèse des constituants matriciels. Notre projet a pour but de comprendre les mécanismes conduisant à la perturbation de l'anabolisme des GAGs des PGs au cours de pathologies articulaires et à identifier les GTs responsables. Le projet rassemble les compétences de trois partenaires et fait appel à des approches pluridisciplinaires dans le domaine de l'analyse fonctionnelle des GTs et des PGs. Le coordinateur du projet est responsable de l'analyse génomique des GTs au niveau du cartilage pathologique au moyen des puces ADN SuperArray, du clonage, de l'expression hétérologue et de la caractérisation des GTs cibles. Il évaluera la contribution des GTs cibles dans la synthèse des GAGs et leur capacité à promouvoir la réparation du cartilage arthrosique par des techniques de transfert de gène. Le groupe 2 constitué de glycochimistes est impliqué dans la synthèse de séries d'analogues glycopeptidiques et d'oligosaccharides originaux nécessaires à l'analyse fonctionnelle des différentes GTs cibles. Le 3ème groupe utilise des approches d'évaluation de l'expression des PGs de la surface cellulaire par des techniques de génomique et d'analyse quantitative et qualitative de leurs chaînes de GAGs au moyen de méthodes de chromatographie et de FACE (Fluorophore-assisted carbohydrate electrophoresis). Il déterminera l'impact des perturbations de l'expression de ces PGs sur le métabolisme et la réponse chondrocytaire aux médiateurs solubles. Ce projet doit conduire à une meilleure connaissance des GTs et de leur régulation et pourrait constituer les bases pour la conception de nouvelles thérapeutiques efficaces pour le traitement non seulement des pathologies articulaires mais également de plusieurs pathologies associées à la perturbation de la biosynthèse des PGs telles que le cancer, l'athérosclérose et la maladie d'Alzheimer. La pluridisciplinarité des approches (glycogénomique, génie génétique et protéique, thérapie cellulaire, glycochimie), la complémentarité des équipes participant au projet qui associe des structures de recherche dans les domaines de l