Etude du mécanisme d’action des composés thiényl-pyrimidines et azines sur les prions et leur valorisation potentielle dans un test diagnostic des ESST

Study of the mechanism of action of thienyl pyrimidine and azine compounds on prions and their potential evaluation for a diagnosis test of ESST

• Auteur / Autrice : Adeline Ayrolles-Torro
• Direction : Jean-Michel Verdier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Neurosciences
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Montpellier 2
• Ecole(s) doctorale(s) : Sciences Chimiques et Biologiques pour la Santé (Montpellier ; Ecole Doctorale ; ....-2014)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Diagnostic

Virus -- Reproduction (biologie)

Thérapeutique

Prions (virologie)

Mots clés libres

Prions

Cycle de réplication

Etat préamyloïde

Thérapie

Diagnostic

Résumé

Les maladies à prions sont des affections neurodégénératives fatales, qui affectent aussi bien les hommes que les animaux. Aucun test de diagnostic précoce commercialisé, ni de traitement efficace n'existe. L'agent infectieux est composé principalement de la forme anormalement repliée, nommée PrPSc, de la protéine prion cellulaire, PrPC. Même si le cycle de réplication des prions n'est pas totalement connu, la majorité des stratégies thérapeutiques ciblent les formes monomériques PrPC, PrPSc, ainsi que les fibrilles amyloïdes. Des intermédiaires dimériques ou trimériques de PrPSc récemment décrits, seraient à l'origine d'un état préamyloïde instable. Nous proposons que des petites molécules pourraient interagir avec des intermédiaires préamyloïdes, afin de bloquer le cycle de réplication des prions. Dans ce but, nous avons utilisé une approche de criblage virtuel, suivie d'un criblage sur des cellules infectées par les prions. Une famille de composés thiényls pyrimidines et azines, capable de stabiliser des dimères de PrPSc a été identifiée. Les études in vivo indiquent que la pré-incubation des composés avec des extraits de cerveaux, réduit le titre infectieux, suggérant un potentiel thérapeutique. Le mécanisme d'action de ces molécules a été recherché et nous proposons que les composés interagissent avec les prions via un mécanisme d'agrégation. Les composés thiényls pyrimidines permettent de discriminer rapidement des homogénats infectés de ceux qui sont sains, par la présence des dimères de PrPSc en immunoblot et pourraient être valorisés dans le diagnostic des ESST.

Prions diseases are fatal neurodegeneratives disorders, which affect both humans and animals. No early diagnosis test of prions as well as effective treatment exists. The infectious agent consists mainly of the abnormal form, named PrPSc of the cellular protein prion, PrPC. Even if the replication cycle of prions is not totally known, the majority of the therapeutic strategies target monomerics forms of PrPC, PrPSc as well as amyloid fibrils. Dimers or trimers of PrPSc were recently described and would be part of an unstable preamyloïde state. We hypothesize that the identification of small molecules interacting with those preamyloid intermediates would block the replication cycle of prions and thus would reduce their infectivity. For this purpose, we used an approach of virtual screening, followed by a cellular screening on prions infected-cells. We identified a family of thienyls pyrimidines and azines compounds, able of stabilizing dimers of PrPSc, and observable in denaturing conditions by immunoblot. In vivo studies indicate that the pre-incubation of compounds with infected brain homogenate, reduces the prion infectiosity of the inoculum, suggesting a potential therapeutic application. We also studied the mechanism of action of these molecules and we propose that these compounds could directly interact with prions via a mechanism of aggregation. We showed that thienyl pyrimidine compounds can discriminate the infected brain homogenates from healthy ones, by the presence of specific PrPSc dimers, suggesting a potential application for the development of a new diagnosis test for ESST