Phosphate et calcifications vasculaires lors de la maladie rénale chronique – PARKA

Une concentration élevée de phosphate sérique (Pi) promeut le développement de calcifications vasculaires (CV) lors de la maladie rénale chronique (MRC), mettant en danger le pronostic vital. La charge élevée en Pi entraine une rigidification du système artériel et stimule la sécrétion par l'os de l'hormone phosphaturique FGF23, ce qui contribue à l’aggravation de la maladie cardiovasculaire aux stades avancés de MRC. En dépit de cette charge élevée, l'absorption intestinale de Pi reste inchangée de manière inappropriée lors de la MRC, et les stratégies thérapeutiques visant à contrôler l'absorption transcellulaire n'ont pas été concluantes.

PARKA propose une approche englobant l’ensemble du spectre d’action du Pi sur les CV, de son absorption intestinale à ses effets vasculaires locaux ou systémiques. Le but est de mieux comprendre comment le Pi conduit au développement des CV au cours de la MRC et de pouvoir identifier des cibles thérapeutiques capables de contrecarrer ses effets délétères. C'est un projet de 42 mois (624k€) organisé autour de 4 lots de travail :

- WP0 Gestion du projet
- WP1 Mécanismes d'action locaux et systémiques du Pi sur les CV au cours de la MRC
- WP2 Absorption intestinale paracellulaire de Pi par l'axe BSP-DMP1 au cours la MRC
- WP3 Identification de cibles thérapeutiques putatives chez la souris et l'homme.

Nous nous concentrerons en premier lieu sur le rôle de la phosphatase alcaline non spécifique des tissus (TNAP) et du cotransporteur sodium-Pi PiT2. TNAP a récemment été décrite comme un inducteur majeur des CV médiales chez la souris, et PiT2 participe à la fois à l'effet local du Pi sur les VC, et au contrôle de la sécrétion par l’os de FGF23. Ainsi, nous proposons d'étudier leurs rôles dans les effets locaux et systémiques du Pi en utilisant des souris KO tissu-spécifique de PiT2 dans les cellules vasculaires (VSMC) (sm22Cre;PiT2cKO) ou les ostéoblastes (OsxCre;PiT2cKO), en combinaison avec l'inhibiteur de TNAP SBI-425. Une néphrectomie subtotale (5/6ème) et un régime riche en Pi seront utilisés pour étudier l'impact d'une charge élevée de Pi sur les VC médiales dans la MRC. De plus, comme les souris KO pour la sialoprotéine osseuse (BSP) ont une absorption intestinale paracellulaire de Pi réduite et une augmentation de l'expression intestinale de la protéine matricielle dentinaire 1 (DMP1), nous étudierons l’axe BSP-DMP1 en utilisant des souris BSP KO dans un contexte de MRC. Des approches vitro seront utilisées pour l’étude des mécanismes moléculaires. Enfin, nous tenterons une validation translationnelle de nos résultats obtenus sur les souris chez des patients à un stade avancé de MRC.

Nous pensons que l'inactivation de la TNAP et/ou de PiT2 dans les VSMC apportera des réponses uniques sur les mécanismes des CV et permettra l’identification de cibles thérapeutiques. La suppression de PiT2 dans les ostéoblastes freinera l'augmentation du FGF23 au cours de la MRC, entrainant une hausse de Pi sérique et une aggravation des CV, de façon indépendante des effets cardiovasculaires du FGF23. Le croisement de souris BSPKO et OB-PiT2cKO devrait normaliser les taux sériques de FGF23 et de Pi lors de la MRC, atténuant ainsi l'apparition des CV.

La force de PARKA est de réunir 4 équipes partageant une expertise de haut niveau et des modèles pertinents qui permettront une évaluation intégrée de l'action de Pi au cours de la MRC. Cet objectif sera atteint grâce à des expériences in vivo utilisant des modèles de souris disponibles en interne, des approches sans a priori (scRNA-seq et NanostringTM) et des tentatives de validation translationnelle de nos résultats chez les patients aux stades avancés de MRC. Des approches in vitro seront utilisées pour approfondir l'étude des mécanismes moléculaires sous-jacents. Des solutions de repli incluant ces modèles in vitro ou des cultures d'organes provenant des différents modèles animaux, ont été envisagés.