U U705 INSERM / UMR8206 CNRS Neuropsychopharmacologie

U U705 INSERM / UMR8206 CNRS
Neuropsychopharmacologie des addictions — vulnérabilité et variabilité expérimentales et
cliniques
Projet de thèse financée par un contrat doctoral UPD-Faculté de Pharmacie
Titre : Analyse des protéines de transport et du métabolisme présentes à la barrière hématoencéphalique. Intérêts dans les pathologies du système nerveux central.
Contexte scientifique
Les modèles PB-PK («Physiologically Based-Pharmacokinetics») permettent d’estimer un profil
pharmacocinétique (PK) ou des paramètres d’exposition, pour un tissu ou un organe donné, en
fonction de données physiologiques, biologiques qui définissent un organisme. Ils offrent aussi la
possibilité de réaliser, des extrapolations de l’animal à l’homme, de l’in vitro à l’in vivo. Ainsi, par la
détermination de clairances d’entrée (influx) ou de sortie (efflux), ils permettent d’évaluer le passage
cérébral des médicaments à travers la barrière hémato-encéphalique (BHE). Ceci est particulièrement
intéressant pour des composés dont le passage est influencé par des enzymes et/ou des transporteurs de
xénobiotiques. Il est déjà connu que lors de certaines pathologies du système nerveux central (SNC)
(maladie d’Alzheimer, schizophrénie, syndrôme bipolaire, épilepsie), l’expression de ces protéines est
modulée. Pour comprendre l’incidence de ces pathologies sur la pharmacocinétique cérébrale des
médicaments, il est primordial d’analyser et de quantifier les enzymes et les protéines de transport
impliquées. Ainsi, l’influence des pathologies du SNC sur les capacités de transport et de métabolisme
de la BHE pourra être évaluée en incorporant les données acquises au sein d’un modèle PB-PK.
De plus, disposant au sein du laboratoire d’un modèle in vitro de BHE humaine et de données sur les
microvaisseaux cérébraux de rongeurs, il sera également possible de tester la pertinence des
extrapolations in vitro/in vivo et inter-espèces dans le but d’optimiser la prédiction de la
biodisponibilité cérébrale des candidats médicaments.
Descriptif du projet de thèse
Le but de ce projet de thèse est de développer des outils originaux d’analyse des cytochromes et des
protéines de transport au niveau des barrières physiologiques, en particulier la barrière hématoencéphalique afin d’obtenir des données quantitatives au niveau des protéines de transport et des
enzymes suffisamment pertinentes pour être utilisables au sein de modèles PB-PK
La première étape consistera à construire une banque de prélèvements cérébraux humains. Elle sera
suivie de la mise au point de méthodes de purification des protéines ; une extraction différentielle des
protéines membranaires luminales et abluminales des cellules endothéliales pourra être envisagée.
L’analyse des extraits biologiques s’effectuera à l’aide du couplage de la chromatographie en phase
liquide à la spectrométrie de masse selon deux approches :
- non ciblée, grâce à la nanochromatographie couplée à un spectromètre de masse de type LTQOrbitrap. Cette technique permet une analyse globale de l’échantillon mais présente une gamme
dynamique limitée, ce qui peut être pallié par l’utilisation d’une approche,
- ciblée, par le couplage de la chromatographie haute vitesse à un spectromètre de masse de type triple
quadripôle en mode SRM.
Les méthodes mises au point seront appliquées à l’analyse qualitative et quantitative des enzymes et
des protéines de transport présentes au niveau des microvaisseaux cérébraux isolés humains issus de
zones saines ainsi que de foyers pathologiques
Bibliographie
-­‐
H. Zhang, X.-J. Li, D. B. Martin, R. Aebersold. Identification and quantification of N-linked
glycoproteins using hydrazide chemistry, stable isotope labeling and mass spectrometry. Nature
Biotechnology 21, 660 - 666 (2003).
-­‐
J. Kamiie, S. Ohtsuki, R. Iwase, K. Ohmine, Y. Katsukura, K. Yanai, Y. Sekine, Y. Uchida, S.
Ito, T. Terasaki. Quantitative atlas of membrane transporter proteins: development and application of a
highly sensitive simultaneous LC/MS/MS method combined with novel in-silico peptide selection
criteria. Pharmaceutical Research 25, 1469-1483 (2008).
Collaborations associées au projet
- Pr. T. Terasaki, Division of Membrane Transport and Drug Targeting, Graduate School of
Pharmaceutical Sciences, Tohoku University, Aoba, Aramaki, Aoba-ku, Sendai, Japan.
- Plateforme protéomique universitaire (Paris Descartes) 3P5, rue Méchain 75014, Paris.
- Bertin Pharma, Montigny le Bretonneux, France.
Etudiant master et spécialité souhaités
- Masters 2 de chimie
- Spécialité biochimie et biologie moléculaire (M2)
- Spécialité ingénierie des biomolécules (M2)
- Spécialité chimie analytique, physique et théorique (M2)
Expériences souhaitées
- Analyse par spectrométrie de masse (vivement souhaitée)
- Chimie des protéines et fractionnement cellulaire (un plus)
Ecole doctorale où sera inscrit le candidat
Nom : Médicament de la molécule à la clinique
N° : ED 436
Encadrements et contacts
SCHERRMANN Jean-Michel, Courriel : [email protected]
DECLEVES Xavier, Courriel : [email protected]
MENET Marie-Claude, Courriel : [email protected]