Projet ANR-13-PRTS-0008 – THERABETAOX : Potentiel thérapeutique d’activateurs de l’AMPK pour la correction des déficits héréditaires de la ß-oxydation mitochondriale des acides gras.
Programme : Programme de Recherche Translationnelle en Santé (PRTS) 2013
Année de financement : 2013
Coordinateur du projet : Monsieur BASTIN Jean (Toxicologie, Pharmacologie et Signalisation Cellulaire)
Partenaires : Assistance Publique Hôpitaux de Paris; Toxicologie Pharmacologie et Signalisation Cellulaire
Montant : 195832.0 euros
Date de début : 2014
Durée : 36 mois
Résumé : Les déficits de la ß-oxydation des acides gras (OAG) forment une grande famille de maladies génétiques associées à des phénotypes sévères chez le nouveau-né, ou à des phénotypes plus modérés, d’âge d’apparition et de sévérité variables. Les progrès du diagnostic ont révélé un nombre croissant de gènes responsables de ces maladies, et de patients atteints, mais peu de traitements sont disponibles.
Nous avons démontré qu’une stratégie pharmacologique visant à augmenter l’expression de la protéine mutée peut aboutir à corriger certains déficits de l’OAG. A la suite de ces travaux, ce projet vise à évaluer plusieurs molécules qui, sur la base de leurs mécanismes d’actions, pourraient avoir des effets thérapeutiques dans ces pathologies. 
L’AMPK (pour protéine kinase activée par l’AMP) est un senseur énergétique de la cellule, activé dans les situations de stress caractérisées par un rapport ATP/AMP élevé. L’AMPK est de ce fait considérée comme une cible thérapeutique majeure pour le traitement du diabète de type 2 ou de l’obésité, et de nombreux laboratoires académiques ou industriels analysent les effets d’activateurs de l’AMPK dans ces maladies.
Notre hypothèse de travail est que la voie de signalisation dépendante de l’AMPK pourrait donc être un système très pertinent dans la recherche de nouvelles cibles thérapeutiques pour le traitement des déficits de l’OAG. Notre projet vise donc à évaluer plusieurs activateurs d’AMPK en tant que molécules candidates pour la correction de déficits de l’OAG, dans un panel de fibroblastes de patients. 
Cellules : Fibroblastes témoins ou de patients déficitaires en OAG. Ce projet bénéficiera de l’expertise du Service de Biochimie de l’hôpital Bicêtre sur les déficits de l’OAG ainsi que de leur importante banque de cellules : nous allons tester environ 100 souches déficitaires.
Molécules: Nous étudierons les effets de médicaments, et de composés naturels ou synthétiques (en collaboration avec GlaxoSmithKline) considérés comme activateurs directs ou indirects de l’AMPK. 
Méthodes : Nous utiliserons plusieurs approches pharmacologiques déjà pratiquées dans l’équipe. L’un des principaux critères d’efficacité des molécules testées sera la mesure de l’oxydation du palmitate tritié. Les niveaux des protéines de l’OAG en réponse aux traitements seront analysés par western-blot pour déterminer si les améliorations pharmacologiques sont liées à une expression accrue des protéines mutées, selon notre hypothèse de départ. Finalement nous quantifierons les ARNm de différents gènes de l’OAG pour déterminer si les différents composés agissent au niveau de l’expression génique, comme anticipé.
Mécanismes moléculaires : Pour les composés induisant une correction de l’OAG dans les cellules, nous étudierons l’implication de l’axe AMPK/ PGC-1a par siRNA. En effet, l’action des activateurs de l’AMPK sur le métabolisme mitochondrial est supposée être médiée par la phosphorylation de PGC-1a (un co-activateur transcriptionnel) conduisant à son activation. La phosphorylation de l’AMPK et de sa cible l’Acétyl-CoA Carboxylase, ainsi que la phosphorylation de PGC-1a seront ainsi étudiées.
Biogenèse des mitochondries: L’activation de PGC-1a éventuellement induite en réponse aux activateurs d’AMPK pourrait entraîner des modifications de la biogenèse mitochondriale, connue pour être sous le contrôle de PGC-1a. Pour aborder cette question, nous étudierons trois paramètres de la biogenèse des mitochondries.
Au total, ce projet devrait permettre d’identifier d’éventuels nouveaux candidats-médicaments pour le traitement des déficits de l’OAG, et fournit une vraie évaluation pré-clinique des composés testés, qui pourraient bénéficier rapidement aux patients.