Offre de thèse: Recherche de peptides biomarqueurs de l’arthrose dans le liquide synovial
L’arthrose est une maladie articulaire dégénérative répandue, affectant 10-20 % de la population de plus de 50 ans. Elle est caractérisée par une altération de la structure entière de l’articulation, comprenant entre autres une dégradation progressive du cartilage ainsi qu’une inflammation de la membrane synoviale (Eveque-Mourroux et al. 2020). A ce jour, il n’existe pas de traitement de l’arthrose si ce n’est le recours aux analgésiques. Afin de pouvoir mieux comprendre la physiopathologie de cette maladie et de proposer une thérapie, il est primordial de rechercher des biomarqueurs adéquats permettant son diagnostic précoce ainsi qu’un suivi de sa progression avec le temps. L’intérêt est porté sur le liquide synovial, comme étant le compartiment où de tels biomarqueurs sont potentiellement présents (Kamphorst et al. 2007), puisque site des changements pathologiques dans les articulations.
Dans le processus de l’arthrose, le collagène de type II, quasi-spécifique au cartilage, est dégradé, en particulier, en peptide « coll2-1 » de séquence HRGYPGLDG (Billinghurst, et al. 1997), identifiée empiriquement et reconnue par un anticorps spécifique. Ce peptide joue un rôle important dans le suivi de la dégradation du cartilage (Henrotin et al. 2007). En effet, des teneurs élevées en coll2-1 ont été retrouvées dans le sérum de patients humains atteints d’arthrose ainsi que dans les phases précoces de l’arthrose des cochons d’Inde développant spontanément cette maladie (Lambert et al. 2019). Une étude in-vivo originale a mis en évidence le rôle du coll2-1 à induire une inflammation synoviale chez les rats, renforçant son implication dans la physiopathologie de l’arthrose et ainsi son rôle potentiel comme biomarqueur de cette maladie dégénérative (Lambert et al. 2019). De plus, la recherche du coll2-1 mais aussi des formes de coll2-1 ayant subi des modifications post-traductionnelles (PTM) revêt une importance majeure. En exemple, le ratio du coll2-1 et de sa forme nitrée (coll2-1 NO2) se révèle être plus élevé chez les patients atteints d’arthrose des mains que chez les témoins (Punzi et al. 2012), et montre ainsi l’impact des dommages oxydatifs dans la physiopathologie du cartilage. Ceci corrobore les études démontrant que la nature et l’abondance des peptides modifiés du collagène sont reliés aux changements pathologiques de maladies (van Huizen et al. 2020), et à ce jour les PTM du coll2-1 sont en grande partie encore méconnues.
A notre connaissance, les seules méthodes analytiques développées à ce jour, pour le coll2-1 ainsi que de sa forme nitrée coll2-1 NO2, sont des méthodes immuno-enzymatiques (Billinghurst et al. 1997). L’action des enzymes de la matrice extracellulaire fait apparaître au sein du liquide articulaire de nombreux peptides comprenant la séquence HRGYPGLDG. Les méthodes immunologiques utilisées jusqu’à maintenant ne sont pas capables de les identifier ainsi que leurs PTM. Ce projet de doctorat à pour objectif l’identification et de quantification absolue des peptides de la famille du « coll2-1 » ainsi que les peptides résultants de leur PTM, dans les échantillons biologiques, par le couplage de la chromatographie en phase liquide couplée à la spectrométrie de masse. Plusieurs approches pourront être envisagées pour l’identification, de la digestion in-silico afin de prédire les séquences peptidiques de la « famille du coll 2-1 », à la une digestion in vitro du collagène II et à l’extraction par immunoaffinité des peptides de la « famille coll2-1 » d’échantillons de liquides articulaires de patients atteints d’arthrose (collaboration U INSERM 1124, hôpital Cochin, Paris). L’analyse qualitative et quantitative des peptide de la « famille du coll2-1 » nous permettra de confirmer ou d’infirmer quels peptides de cette famille constituent non seulement un(des) biomarqueur(s) de la dégradation du cartilage mais également de l’arthrose, permettant le contrôle de sa progression et son suivi thérapeutique (Henrothin et al. 2017).
Direction de la thèse : Pr Marie-Claude Menet
Co-encadrement de la thèse : Dr Ninette Aboud-Mrad
Contacts : ninette.abou-mrad@universite-paris-saclay.fr & marie-claude.menet@universite-paris-saclay.fr