Effet de Elexacaftor/Tezacaftor/Ivacaftor (Kaftrio®) sur la stabilité de la protéine F508del CFTR dans la mucoviscidose - 17/02/23

La mucoviscidose (CF) est la plus fréquente des maladies génétiques autosomales récessives, provoquée par un défaut du gène CFTR (Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator) qui code pour le canal anionique CFTR. CFTR est le principal acteur dans les sécrétions transépithéliales et lorsqu’il est muté, de nombreux organes sont touchés comme les poumons. Le Kaftrio® est le traitement récent de référence pour la mucoviscidose, notamment pour les patients ayant la mutation principale F508del. Le Kaftrio® contient : 2 correcteurs (Elexacaftor, ELX, Vx445 et Tezacaftor, TEZA, Vx661) favorisant l’adressage de la protéine F508del-CFTR à la membrane apicale des cellules et 1 potentiateur (Ivacaftor, IVA Vx770) stimulant son activité de transporteur. L’objectif de cette étude est de déterminer l’effet de ces molécules sur la stabilité du CFTR membranaire.

Les cellules CFBE, cellules épithéliales bronchiques humaines sont utilisées comme modèle cellulaire. Elles expriment soit la version sauvage, soit la mutation F508del. Les courants transépithéliaux (notés Isc) sont mesurés par la technique de la chambre de Ussing. L’expression de CFTR est quantifiée par Western-blot (à l’aide de l’anticorps anti-CFTR Millipore MAB3480) ainsi que sa stabilité au cours du temps en utilisant la cycloheximide, un inhibiteur de la synthèse protéique. Les cellules CFBE sont incubées avec ELX (3μM)/TEZA (18μM)/IVA(1μM) pendant 24h avant les expériences. Le courant Isc est activé par la forskoline (1μM) et inhibé par le CFTR inh172 (10μM).

La stabilité du courant induit par l’activation du CFTR a été mesurée dans différentes conditions. Le courant Isc activé par la forskoline mesuré à 37°C pendant 120minutes diminue de 50 à 75 % pour des cellules F508del traitées par le Kaftrio® tandis qu’il ne baisse que d’environ 20 % en présence de ELX/TEZA seuls. Isc reste stable avec la forme sauvage. Cette diminution de courant est corrélée avec la baisse d’expression du CFTR membranaire (diminution de la forme C mature) sous Kaftrio lorsque la synthèse protéique est inhibée par la cycloheximide, comparé à la forme sauvage qui ne subit pas de différence d’expression. L’effet déstabilisant du potentiateur devient visible entre 6 et 8h de traitement, ce qui pourrait expliquer la différence de perte de courant en présence ou en absence d’IVA.

La combinaison ELX/TEZA/IVA est capable de corriger de manière très efficace l’adressage et la fonction de F508del-CFTR mais demeure instable rapidement dû à l’action déstabilisante de IVA. Pour obtenir une trithérapie plus efficace, nous recommandons de modifier ou de remplacer IVA.