Structure, function, dysfunction and correction of the biliary phospholipids transporter ABCB4 : Implication for biliary pathophysiology

ABCB4 est un transporteur ABC exprimé au pôle canaliculaire des hépatocytes, où il assure spécifiquement la sécrétion de la phosphatidylcholine dans la bile. Des variations d'ABCB4 sont à l'origine de maladies cholestatiques rares, dont la plus sévère est la cholestase intrahépatique familiale progressive de type 3 (PFIC3). Cette pathologie pédiatrique évolue vers une cirrhose et une insuffisance hépatique avant l'âge adulte. À ce jour, la transplantation hépatique demeure la seule option thérapeutique pour cette pathologie. Dans ce contexte, le développement de thérapies alternatives représente un enjeu majeur. Mes travaux de thèse visent à caractériser l'impact phénotypique et fonctionnel de plusieurs mutations d'ABCB4 identifiées chez des patients et à identifier des molécules à potentiel thérapeutique pour corriger les défauts qu'elles engendrent. En combinant des études in silico (analyse structurale et dynamique moléculaire) et in vitro, j'ai montré que quatre mutations faux-sens entraînent un défaut de fonction d'ABCB4. J'ai également mis en évidence une réponse différentielle de ces mutants aux potentiateurs de CFTR - l'ivacaftor, approuvé cliniquement pour le traitement de la mucoviscidose, et le SBC219.La seconde partie de ma thèse est consacrée à la correction de huit mutations non-sens d'ABCB4. Ces mutations introduisent un codon stop prématuré, entraînant un défaut d'expression d'ABCB4. À l'aide d'un système rapporteur luminescent, d'études phénotypiques et fonctionnelles in vitro, j'ai démontré que la 2,6-diaminopurine (DAP) restaure spécifiquement l'expression des mutants porteurs d'un codon stop prématuré de type UGA. Ce traitement induit la production d'une protéine fonctionnelle dans le cas du mutant W51XUGA. Dans une démarche de thérapie combinatoire, j'ai mis en évidence la capacité de la cyclosporine A, une chaperonne pharmacologique, à corriger le défaut de repliement et de trafic intracellulaire des variants R114W, R159W, R590W, R595W et R1187W, produits de la translecture par la DAP des variants non-sens R144X, R159X, R590X, R595X et R1187X.L'ensemble des résultats obtenus au cours de cette thèse constitue une base pour le développement de traitements personnalisés pour les patients atteints de pathologies liées à un déficit d'ABCB4.