Thérapie métabolique des troubles liés au diabète de type 2 via le développement d'un agoniste du récepteur de l'adiponectine

Introduction
Le diabète sucré est un trouble métabolique entraînant la dérégulation de la glycémie. Le diabète de type 2 (DT2) est caractérisé par une résistance à l'insuline et une diminution progressive par apoptose du nombre des cellules bêta due à un stress métabolique à long terme1. Le syndrome métabolique (SM) rassemble un certain nombre de facteurs de risque qui concourent au développement de divers troubles très graves tels que les maladies coronariennes, l'accident vasculaire cérébral et le DT2. Bien que la base moléculaire du SM reste à élucider, tous les facteurs de risque sont liés à l'obésité2. Le tissu adipeux sécrète plusieurs types d'adipokines impliquées dans l'homéostasie énergétique et vasculaire ainsi que dans les voies immunitaires. En cas d'obésité, leur production est déréglée et engendre un SM et des troubles morbides. La modulation de cette production présente donc un potentiel thérapeutique. 3. L'adiponectine est une de ces adipokines et interagit avec ses deux récepteurs, AdipoR1 et AdipoR2, via leur domaine C-terminal extracellulaire. L'AdipoR1 est principalement exprimé dans le muscle squelettique, tandis qu'AdipoR2 est abondamment exprimé au niveau du foie. AdipoR1 stimule la voie de l'AMPK (AMP-activated protein kinase) tandis que l'AdipoR2 active les voies du PPAR-α. Toutes ces voies métaboliques contribuent à l'augmentation de la sensitivité à l'insuline in vivo et à la réduction du risque de développement du DT23, 4. Au niveau du domaine extracellulaire, C-terminal, nous avons identifié une séquence de neuf acides aminés (AdipoR-9C) qui est homologue à ces deux récepteurs chez l'homme et la souris.
Ce projet vise à développer un agent thérapeutique capable d'interagir avec les récepteurs de l'adiponectine et d'ajuster la sensibilité à l'insuline des muscles et du foie, de préserver la masse de cellules bêta et de réguler le métabolisme du glucose et des lipides dans le DT2.
Matériel et Méthode
Les agonistes AdipoR ont été sélectionnés par phage display via une bibliothèque randomisée de peptides fusionnés à la protéine pIII du bactériophage M13. AdipoR-9C a été immobilisé sur des billes magnétiques et utilisé comme antigène au cours des trois rounds de criblage (panning). Les clones de phages sélectionnés ont été amplifiés en utilisant une souche bactérienne d'E. Coli ER2738. La liaison des 'pools' de phages obtenue après trois rounds de criblage a été confirmée à la fois sur AdipoR-9C et sur l'AdipoR1 par ELISA, immunohistochimie et immunofluorescence.
Résultats
Les tests ont permis de confirmer que le 'pool 'de phages du troisième round avait une excellente affinité envers la cible. Deux peptides ont été identifiés comme des agonistes potentiels prometteurs des deux récepteurs AdipoR. Ils ont montré une bonne affinité, une efficacité et une spécificité pour l'AdipoR-9C, ainsi que pour l'AdipoR1 humain. Les tests histologiques sur le foie et le muscle de souris contrôles sont déjà prometteurs et corroborent l'affinité pour l'AdipoR.
Conclusion
Deux peptides ont présenté une bonne affinité et une bonne spécificité envers la cible, ce qui les désigne comme des agonistes potentiels prometteurs des deux récepteurs AdipoR. Des tests sur cellules hépatiques visant à quantifier la phosphorylation de l'AMPK en présence des peptides et dans un milieu modifié en lipides et en glucose sont en cours de réalisation. Des tests in vitro sur des lignées de cellules hépatiques et musculaires squelettiques sont également envisagés afin de compléter les données de localisation cytoplasmique et membranaire des peptides, mais aussi afin de confirmer leurs effets pharmacologiques attendus.
Références
1. Cnop Met al. Diabetes ; 54 (Suppl. 2): S97-S107. 2005
2. Perez-Martinez P et al. Mol Nutr Food Res 2012; 56(1):67-76. 2012
3. Maury E, et al.Mol Cell Endocrinol;314(1): 1-16. 2010
4. Kadowaki T & Yamauchi T. Endocrine Reviews; 26: 439-451. 2005