Synthèse d’alpha-C-galactosylcéramides fluorés et évaluation de leurs propriétés immunorégulatrices pour le traitement des maladies auto-immunes systémiques – FluoroC-GalCer

Les alpha-GalactosylCéramides (GalCer) sont des glycolipides extraits d?éponge qui ont montré, chez l?animal comme chez l?homme, des propriétés immunostimulantes et immunorégulatrices remarquables. Ces propriétés sont dues à leur interaction avec les cellules iNKT dont ils provoquent l?expansion et l?activation. Les GalCer se lient aux Cellules Présentatrices d?Antigène (CPA) via le domaine CD1d de ces dernières et le complexe ainsi formé est reconnu par les cellules iNKT via une interaction de l?unité galactose du GalCer avec le TCR (T cell receptor). Le complexe ternaire CPA/GalCer/iNKT ainsi formé active la cellule iNKT qui produit alors rapidement de grandes quantités de cytokines selon deux types de réponse. La réponse Th1 (IFN-gamma, IL-2,?) est une réponse pro-inflammatoire qui a montré des applications intéressantes en thérapie anti-cancer et anti-infectieuse alors que la réponse Th2 (IL-4, IL-10,?) est au contraire immunorégulatrice et peut être utilisée pour le traitement des maladies auto-immunes systémiques. Ces dernières sont généralement caractérisées par une déplétion en cellules iNKT ainsi que par une baisse de leur activité immunorégulatrice. Les GalCers "naturels", outre leurs problèmes de stabilité in vivo inhérents à tous les glycoconjugués, induisent souvent une réponse peu sélective (balance Th1/Th2 peu déplacée) qui nuit à leur potentiel thérapeutique. Nous nous proposons donc de synthétiser des analogues non hydrolysables conçus de façon à favoriser une réponse Th2 en vue d?exploiter leurs propriétés immunorégulatrices pour le traitement des maladies auto-immunes systémiques. Pour ce faire, les analogues CF2-glycosidiques et CFH-glycosidiques de GalCer (appelés FluoroC-GalCer), possédant des chaînes lipidiques raccourcies, seront synthétisés (équipe de synthèse organique, UMR 6014 Rouen) et évalués biologiquement (équipe d?immunologie, UPR 9021 Strasbourg) à l?aide de modèles animaux de maladies auto-immunes. Une étude structurale (modélisation moléculaire et RMN) évaluera également leurs propriétés mimétiques (équipe de RMN/MolMod, UMR 6014 Rouen). Les analogues C-glycosidiques fluorés, dont notre équipe est spécialiste, présentent l?avantage de stabiliser ces structures vis-à-vis de l?hydrolyse chimique et enzymatique et permettent d?exploiter les propriétés mimétiques des liens fluorocarbonés vis à vis de l'oxygène. Les chaînes lipidiques installées seront de longueur variable mais les plus courtes seront privilégiées car il a été montré que la balance Th2/Th1 était généralement infléchie en faveur d?une réponse immunorégulatrice dans le cas de GalCer à courtes chaînes grasses. Une méthodologie récemment développée au laboratoire, basée sur une réaction d?addition de radicaux fluorocarbonés électrophiles sur des glycals, nous permettra de préparer des synthons alpha-CF2-galactose et alpha-CFH-galactose qui seront ensuite fonctionnalisés de façon à mettre en place les chaînes céramides. Les produits synthétisés subiront ensuite une série de tests destinés à évaluer leurs propriétés immunorégulatrices et leur potentiel thérapeutique pour le traitement des maladies auto-immunes (notamment le Lupus Erythémateux Sytémique, LES). Un premier test ex vivo sur des souris saines permettra d?évaluer la prolifération des iNKT et la production de cytokines (balance Th2/Th1) et sera suivi d?un test in vivo (souris lupiques) mesurant l?expansion des iNKT et l?évolution de la maladie. Enfin, un test ex vivo sur des cellules provenant de patients atteints de LES permettra d?évaluer la reconnaissance par des iNKT humains. En parallèle, une étude structurale poussée de nos composés sera entreprise. Une analyse conformationnelle complète de deux FluoroC-GalCer (CF2 et CFH à chaînes courtes) utilisant des outils de modélisation moléculaire et la spectroscopie RMN 2D sera réalisée (équipe de RMN/MolMod, UMR 6014 Rouen). Celle-ci nous permettra de vérifier si le comportement conformationel de nos composés est suffisamment proche des molécules naturelles pour en faire des mimes acceptables. Enfin, une simulation des interactions (docking) entre les FluoroC-GalCer et le domaine CD1d (CPA) réalisée par modélisation moléculaire permettra d?évaluer le potentiel de reconnaissance de nos composés par les cibles biologiques. Les résultats des tests immunologiques pourront être interprétés à la lumière de cette étude structurale et une deuxième génération de composés, plus performants, pourra éventuellement être conçue.