Biosenseurs originaux pour le criblage des ligands des Récepteurs Couplés aux Protéines G. Application au récepteur de la ghréline. – GHScReen2

Les récepteurs couplés aux protéines G (RCPG) constituent une des principales familles de récepteurs membranaires et sont impliqués dans de nombreux processus cellulaires fondamentaux. Ils constituent, de ce fait, une des principales cibles pour des molécules à visée thérapeutique avec des applications potentielles dans de multiples sphères cliniques telles que les désordres neurologiques et métaboliques, l'inflammation, le cancer ou les infections virales. La plupart des programmes de recherche de candidats médicament ciblant un RCPG reposent sur l'utilisation de systèmes de criblage fondés sur des cellules surexprimant les récepteurs suivie de la détection de la liaison des ligands ou de la production de seconds messagers. Bien que ces programmes aient conduit à l'identification des molécules actuellement utilisées en thérapeutique, les techniques de criblage employées présentent des inconvénients majeurs qui limitent l'identification de composés originaux. En particulier, les nouveaux concepts issus de la pharmacologie des RCPG tels que la sélectivité fonctionnelle, la dimérisation des récepteurs ou encore la modulation allostérique de la réponse posent le problème du choix d'une détection appropriée. De la même façon, le criblage de fragments de basse affinité est impossible dans les systèmes cellulaires, alors qu'il s'agit pourtant d'un procédé central en chimie médicinale. L'accès à des tests qui permettraient de visualiser des voies de signalisation multiples, prendraient en compte la dimérisation des récepteurs et la sélectivité fonctionnelle des ligands et permettraient le criblage de fragments est donc absolument nécessaire pour l'identification et l'optimisation de composés originaux ciblant les RCPG. Dans ce contexte, nous proposons ici un programme multidisciplinaire visant à mettre en place des biosenseurs originaux pour des tests de criblage acellulaires qui reposent sur l'immobilisation, sur des supports solides, de récepteurs purifiés sous forme de monomères et hétérodimères. L’immobilisation sera réalisée via des polymères amphiphiles non-ioniques fonctionnalisés, permettant ainsi la fixation de la protéine native. Ces biosenseurs présentent la plupart des caractéristiques nécessaires à un test à haut débit, à savoir la possibilité de cribler un nombre important de composés, la préservation des propriétés pharmacologiques des récepteurs après immobilisation, de faibles coûts de mise en œuvre, la possibilité de miniaturiser et automatiser le test, l'absence d'utilisation de composés radiomarqués ou encore la sensibilité et la robustesse. Ils seront validés par criblage de banques de composés par deux techniques complémentaires. La première, la Résonance Plasmonique de Surface, apportera des informations sur les propriétés de fixation des ligands sur le récepteur immobilisé (affinité, constantes cinétiques). La seconde, fondée sur l'utilisation de la fluorescence, renseignera sur l'état l'activation du récepteur sous l'effet de la liaison du ligand. La preuve de concept sera faite avec le récepteur GHSR de la ghréline. Indépendamment du fait que ce récepteur est un modèle de RCPG permettant l'extension ultérieure à d'autres récepteurs de la même famille, il s'agit également d'une cible thérapeutique majeure avec des applications potentielles dans le traitement de l'obésité, du diabète et de l'addiction aux drogues d'abus ou à l'alcool. Ce travail devrait ainsi, d'une part, permettre la mise en œuvre de biosenseurs originaux pour le criblage de composés ciblant les RCPG et, d'autre part, l'identification de ligands originaux du récepteur GHSR pour une utilisation thérapeutique ultérieure.