Évaluation des interactions ligands – acides nucléiques par électrophorèse capillaire d’affinité : application à la dystrophie myotonique de type 1

La dystrophie myotonique de type 1 est une pathologie génétique causée par une mutation présente sur le gène DMPK du chromosome 19. Elle est caractérisée par une expansion trinucléotidique [CTG]n transcrite en une séquence d’ARN composée de répétitions [CUG]n adoptant une conformation particulière dite en « épingle à cheveux ». Cette structure est capable de séquestrer le facteur d’épissage MBNL1 formant des agglomérats nommés foci au sein des noyaux cellulaires. Cette séquestration est à l’origine des différents symptômes causés par l’indisponibilité de MBNL1, ne lui permettant pas d’accomplir son rôle physiologique dans l’épissage alternatif de l’ARN de nombreux gènes. Parmi les nombreuses stratégies thérapeutiques envisagées, l’emploi de molécules de faibles masses moléculaires semble être une piste prometteuse afin d’inhiber la séquestration du facteur d’épissage.
Dans ce contexte la pentamidine a montré une certaine capacité à interagir avec l’ARN [CUG]n et à dissocier les complexes [CUG]n-MBNL1. Cependant cette molécule présente une toxicité élevée. Mettre en évidence et quantifier l’interaction de nouveaux composés revêt un intérêt stratégique. Dans cette optique, ce travail de recherche se propose de développer et optimiser une méthode d’électrophorèse capillaire d’affinité permettant de quantifier l’interaction de ces composés avec un ARN modèle, représentatif de la pathologie.
La méthode d’électrophorèse capillaire d’affinité développée permet d’obtenir des temps de migration très répétables, primordiaux pour l’obtention de résultats analytiques de haute qualité. Différentes librairies de molécules ont été étudiées dont ont émergé 3 composés interagissant spécifiquement avec l’ARN représentatif de la pathologie. Ces 3 candidats ont fait l’objet d’une évaluation biologique afin de quantifier la rupture des complexes ARN-MBNL1 par microscopie à fluorescence.
En conclusion, ces travaux ont permis de développer une méthode d’électrophorèse capillaire d’affinité optimisée forte d’un haut degré de répétabilité des temps de migration et efficace pour la quantification de l’interaction entre des petites molécules et des sondes de type ARN. La chloroquine et deux analogues de la pentamidine ont montré une interaction spécifique à l’encontre d’un ARN modèle représentatif de la pathologie et tendent à montrer in vitro, une capacité à rompre les complexes [CUG]n-MBNL1. Elles présentent par conséquent un intérêt thérapeutique pour le traitement de la dystrophie myotonique de type 1, à confirmer par la mise en place de travaux complémentaires futurs.