Nouvelle stratégies thérapeutique pour prévenir la progression des lésions de reperfusion dans l'ischémie cérébrale – PIKSIP

L’accident vasculaire cérébral (AVC) est une des causes les plus fréquentes de mortalité et de handicap. Le seul traitement approuvé est basé sur la thérapie de reperfusion avec l’activateur tissulaire du plasminogène (rt-PA) et la thrombectomie, dans une fenêtre thérapeutique de 4h30 et 6h respectivement. Au delà de ce délai, les lésions cérébrales sont irréversibles et souvent associées à un risque hémorragique. Malgré une désobstruction complète de l’artère cérébrale, environ 25% des patients développent un infarctus cérébral secondaire reconnu sous le nom de lésions de reperfusion. Les mécanismes sous-jacents sont complexes et impliquent un dysfonctionnement de l’endothélium, un phénotype prothrombotique et une réponse inflammatoire prononcée conduisant à la rupture de la barrière hémato-encéphalique (BHE), à l'infiltration de leucocytes et à la mort neuronale. Compte tenu de l'incidence croissante des AVC, il est urgent de trouver un traitement capable de contrecarrer les évènements délétères initiés lors de la reperfusion.
Depuis plusieurs années, le Partenaire 1 étudie le rôle des phosphoinositides (PI) et des enzymes de leur métabolisme. Les PI3-kinases (PI3Ks) sont divisées en trois classes selon leur structure et leur mode de régulation. Les PI3Ks de classe II sont les moins décrites. Parmi elles, la PI3K-C2béta (PI3K-C2b) est essentiellement connue pour produire du PI3P à la membrane des endosomes et pour réguler le trafic vésiculaire conduisant soit à la dégradation des protéines membranaires, soit à leur recyclage. Bien que cette enzyme ne soit pas bien caractérisée, son rôle dans les cellules endothéliales la place comme cible potentielle pour réduire la progression des lésions de reperfusion au niveau de la BHE comme le montrent nos résultats préliminaires. Par conséquent, l’objectif de ce projet est de proposer et de valider la PI3K-C2b comme nouvelle cible pharmacologique pour traiter les lésions de reperfusion.
Nous analyserons en détail le niveau de protection conféré par l’inhibition de la PI3K-C2b en utilisant deux modèles expérimentaux complémentaires d’AVC ischémique (présentant des dynamiques de reperfusion différentes) sur une lignée murine « PI3K-C2b kinase dead knock-in ». Le volume lésionnel, l’intégrité de la BHE et l’inflammation cérébrovasculaire seront évalués par imagerie haute résolution et IRM. Le Partenaire 2 a une grande expertise sur les mécanismes de la phase aigue de l’AVC ischémique et sur les effets du rtPA. Le rtPA est le seul traitement approuvé à la phase aigue de l’AVC, mais il a des effets néfastes lorsqu’il est administré tardivement. Nous allons rechercher si l’inhibition de la PI3K-C2b influe sur les effets délétères du rtPA.
En raison de la complexité de l’étude in vivo des fonctions de la BHE, nous allons utiliser une lignée cellulaire humaine issue de la microcirculation cérébrale (hCMEC/D3) dans lesquelles l’expression de la PI3K-C2b sera bloquée par shRNA. Ainsi nous allons chercher à déterminer le mécanisme par lequel l’inhibition de la PI3K-C2b protège la BHE. Est-ce qu’elle intervient dans la régulation des jonctions serrées et adhérentes ou dans l’expression des protéines d’adhésion (VCAM, sélectine) ? Nous étudierons le rôle de la PI3K-C2b dans la production du PI3P et son implication dans la signalisation des cellules endothéliales y compris au niveau du trafic endosomal. Protéger l’endothélium pourrait représenter une approche thérapeutique prometteuse en association des stratégies de recanalisation (rtPA et thrombectomie).
Par ailleurs, compte tenu de l'effet protecteur récemment décrit pour l'inhibiteur sélectif de la PI3Kdelta (Idelalisib) dans les maladies inflammatoires et l’AVC expérimental, nous évaluerons si l’inhibition conjointe de ces deux isoformes offre une meilleure protection contre la progression des lésions de reperfusion. Nous espérons que cibler simultanément les cellules immunes (PI3Kd) et l’endothélium (PI3K-C2b) améliorera la protection.