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MedChem & CADD 2016 : lignées cellulaires stables VERO exprimant les récepteurs 2 et 3 du facteur de croissance épidermique humain sur toute la longueur : plateformes pour l'affichage soustractif des phages - Akbar Hedayatizadeh-Omran - Université des sciences médicales de Mazandaran

 Akbar Hedayatizadeh-Omran 

La communication croisée entre les récepteurs 2 et 3 du facteur de croissance épidermique humain (HER2 et HER3) peut potentiellement contribuer à la résistance thérapeutique dans le cancer du sein humain. L'affichage soustractif des phages permet une sélection hautement spécifique des fragments d'anticorps dirigés contre les cellules de surface HER2 et HER3. Les stratégies de sélection des anticorps spécifiques de conformation et d'activation contre HER2 et HER3 nécessitent des cellules exprimant HER2 et HER3 étroitement régulées qui permettent une activation/inactivation contrôlée de ces récepteurs pendant les procédures de panning. Pour y parvenir, nous avons d'abord découvert que la lignée cellulaire VERO est une lignée cellulaire appropriée pour l'expression hétérogène de HER2 et HER3, puis nous avons établi un panel de lignées cellulaires VERO stables exprimant des niveaux élevés de HER2 et HER3 seuls et en combinaison. La lignée cellulaire établie ici a non seulement fourni des plates-formes pour les méthodes basées sur l'affichage des phages, mais pourrait également être utilisée dans toutes les études liées à HER et la découverte de médicaments. Le facteur de croissance épidermique est une protéine transmembranaire et appartient à la famille des récepteurs ErbB, une sous-famille de quatre récepteurs à tyrosine kinase étroitement liés : EGFR (ErbB-1), HER2/neu (ErbB-2), Her 3 (ErbB-3) et Her 4 (ErbB-4). Dans de nombreux types de cancer, des mutations affectant l'expression ou l'activité de l'EGFR pourraient provoquer un cancer. Une signalisation déficiente de l'EGFR et d'autres récepteurs à tyrosine kinase chez l'homme est associée à des maladies telles que la maladie d'Alzheimer, tandis que la surexpression est associée au développement d'une grande variété de tumeurs. L'interruption de la signalisation de l'EGFR, soit en bloquant les sites de liaison de l'EGFR sur le domaine extracellulaire du récepteur, soit en inhibant l'activité de la tyrosine kinase intracellulaire, peut empêcher la croissance des tumeurs exprimant l'EGFR et améliorer l'état du patient. ErbB2 n'a pas de ligand d'activation directe connu et peut être dans un état constitutivement activé ou devenir actif lors de l'hétérodimérisation avec d'autres membres de la famille tels que l'EGFR. L'EGFR subit une transition lors de l'activation par ses ligands de facteurs de croissance. D'une forme monomérique inactive à un homodimère actif, il subit une transition. Bien qu'il existe des preuves que des dimères inactifs préformés peuvent également exister avant la liaison du ligand. Afin de créer un hétérodimère activé, l'EGFR peut s'associer à un autre membre de la famille des récepteurs ErbB, comme ErbB2 / Her2 / neu, en plus de former des homodimères après la liaison du ligand. La dimérisation de l'EGFR stimule son activité intrinsèque de protéine-tyrosine kinase intracellulaire. Dans le domaine C-terminal de l'EGFR se produit l'autophosphorylation de plusieurs résidus de tyrosine (Y) en conséquence. Ceux-ci comprennent Y992, Y1045, Y1068, Y1148 et Y1173, comme le montre le diagramme ci-contre. Cette autophosphorylation induit l'activation et la signalisation en aval par plusieurs autres protéines qui s'associent aux tyrosines phosphorylées via leurs propres domaines SH2 qui se lient à la phosphotyrosine. Ces protéines de signalisation en aval initient plusieurs cascades de transduction du signal, principalement la MAPK,Les voies Akt et JNK, conduisant à la synthèse d'ADN et à la prolifération cellulaire. Ces protéines modulent des phénotypes tels que la migration, l'adhésion et la prolifération cellulaires. L'activation du récepteur est importante pour la réponse immunitaire innée dans la peau humaine. Le domaine kinase de l'EGFR peut également traverser les résidus tyrosine phosphorylés d'autres récepteurs avec lesquels il est agrégé, et peut lui-même être activé de cette manière. L'EGFR est essentiel au développement canalaire des glandes mammaires et les agonistes de l'EGFR tels que l'amphiréguline, le TGF-α et l'héréguline induisent le développement canalaire et lobulo-alvéolaire même en l'absence d'œstrogène et de progestérone. L'identification de l'EGFR comme oncogène a conduit au développement de thérapies anticancéreuses pour l'EGFR (appelées « inhibiteurs de l'EGFR »), notamment le gefitinib, l'erlotinib, l'afatinib, le brigatinib et l'icotinib pour le cancer du poumon et le cetuximab pour le cancer du côlon. Plus récemment, AstraZeneca a développé l'Osimertinib, un inhibiteur de tyrosine kinase de troisième génération. De nombreuses approches thérapeutiques ciblent l'EGFR. Le cétuximab et le panitumumab sont des exemples d'inhibiteurs d'anticorps monoclonaux. Cependant, le premier est de type IgG1, le second de type IgG2 ; les conséquences sur la cytotoxicité cellulaire dépendante des anticorps peuvent être très différentes. Le zalutumumab, le nimotuzumab et le matuzumab sont les autres monoclonaux en développement clinique. Les amplifications du gène EGFR sont les amplifications les plus courantes trouvées dans les glioblastomes. Les amplifications de l'EGFR sont relativement rares dans les oligodendrogliomes, tandis que la surexpression de la protéine EGFR est une caractéristique commune des oligodendrogliomes. Reifenberger et al. ont étudié 13 oligodendrogliomes de grade II et 20 oligodendrogliomes anaplasiques de grade III pour l'amplification du gène EGFR. Ils ont observé une amplification du gène EGFR dans une seule tumeur anaplasique. Cependant, Reifenberger et al. ont également observé que la surexpression de l'ARNm EGFR est relativement fréquente dans les oligodendrogliomes de bas et haut grade (6 des 13 oligodendrogliomes et 10 des 18 oligodendrogliomes anaplasiques). Les anticorps monoclonaux bloquent le domaine de liaison du ligand extracellulaire. Le site de liaison étant bloqué, les molécules signal ne peuvent plus s'y lier et activer la tyrosine kinase. Une autre méthode utilise des petites molécules pour inhiber la tyrosine kinase EGFR, qui se trouve du côté cytoplasmique du récepteur. Sans activité kinase, l'EGFR est incapable de s'activer, ce qui est une condition préalable à la liaison des protéines adaptatrices en aval. En apparence, en arrêtant la cascade de signalisation dans les cellules qui dépendent de cette voie pour la croissance tumorale, la prolifération et la migration sont réduites. Le gefitinib, l'erlotinib, le brigatinib et le lapatinib (un inhibiteur mixte de l'EGFR et de l'ERBB2) sont des exemples d'inhibiteurs de kinases à petites molécules. Il existe plusieurs méthodes quantitatives qui utilisent la détection de la phosphorylation des protéines pour identifier les inhibiteurs de la famille de l'EGFR. De nouveaux médicaments tels que l'osimertinib, le gefitinib, l'erlotinib et le brigatinib ciblent directement l'EGFR.Les patients ont été divisés en EGFR positifs et EGFR négatifs, selon qu'un test tissulaire montre ou non une mutation. Les patients EGFR positifs ont montré un taux de réponse de 60 %, ce qui dépasse le taux de réponse de la chimiothérapie conventionnelle, mais de nombreux patients développent une résistance. La mutation T790M et l'oncogène MET sont deux principales sources de résistance. L'effet secondaire le plus courant des inhibiteurs de l'EGFR, observé chez plus de 90 % des patients, est une éruption papulo-pustuleuse qui s'étend au visage et au torse ; la présence de l'éruption est corrélée à l'effet antitumoral du médicament. Chez 10 à 15 % des patients, les effets peuvent être graves et nécessiter un traitement.