Notre équipe possède une longue expérience dans la conception d'outils chimiques pour étudier les enzymes et les protéines dans des systèmes de complexité variable, y compris des cibles isolées, des milieux de culture et des lysats cellulaires ainsi que des animaux vivants. Nous avons contribué à l'identification de plusieurs inhibiteurs hautement sélectifs des métalloprotéases matricielles (MMPs). (Conception d'un inhibiteur sélectif : Rouanet-Mehouas et al J. Med. Chem. 2017, Czarny et al., J. Med. Chem. 2013, Devel et al., J. Biol. Chem 2012, Devel et al., J. Biol. Chem 2010, Devel et al., J. Biol. Chem 2006).
Dans les modèles précliniques, les composés les plus sélectifs ont notamment permis de décrypter le rôle essentiel de ces protéases dans l'athérosclérose, la progression du cancer et au cours d'une infection virale (Validation de cibles à l'aide de sondes chimiques : Ella et al., J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 2018, Marchant et al, Nat. Med. 2014, Meides et al., Int J Cancer. 2014, Johnson et al., Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 2011). En s'appuyant sur la validation de cet inhibiteur chez l'animal, notre équipe a aussi récemment conçu des agents d'imagerie originaux pour détecter spécifiquement l'élastase des macrophages (MMP12) dans des modèles précliniques d'anévrisme et d'athérosclérose (Agents d'imagerie : Gona et al., J. Med. Chem 2020, Toczek et al.; J. Med. Chem 2019, Devel et al., Molecules. 2019, Razavian et al., Sci. Report 2016, Bordenave et al, Bioconjugate 2016). Dans le but de documenter l'état d'activation des MMPs dans différents processus biologiques, nous avons développé plusieurs séries de sondes chimiques réactives capables de modifier de manière covalente ces enzymes dans des protéomes complexes et in vivo (Sondes basées sur l'activité pour la protéomique fonctionnelle :  Kaminska et al., Angewandte Chem. Int. Ed. 2021, Torkar et al., Bioorg. Med. Chem. Lett 2013, Torkar et al., ChemBioChem 2012, Bregant et al., J. Proteomic Res. 2009, David et al., Angewandte Chem. Int. Ed. 2007).
Dans la même veine, nous développons actuellement des approches protéomiques ciblées qui combinent la chimie dirigée par les ligands et les stratégies de dérivatisation avec un marqueur de masse. (Sejalon-Cipolla et al., Trends in Analytical Chemistry 2021). Ces approches sont également utilisées dans des projets de "target fishing" pour déterminer les cibles protéiques privilégiées de composés biologiquement actifs.
En parallèle, nous explorons de nouvelles approches permettant la fonctionnalisation spécifique des protéines. Dans ce domaine, nos récentes réalisations ont trouvé des applications dans le double marquage radioactif de conjugués anticorps-médicament (ADCs), dont le devenir in vivo de la charge utile cytotoxique et du vecteur protéique peut être déterminé de manière sensible et précise par imagerie numérique ex vivo. Notre approche complète l'ensemble très restreint de méthodes bioanalytiques disponibles pour la détection et la quantification des ADCs dans diverses matrices biologiques (Cahuzac et al., Pharmaceuticals 2020).

UNE NOUVELLE GÉNÉRATION D'OUTILS BASÉS SUR L'ACTIVITÉ POUR ÉTUDIER LES MMP_S IN VIVO

In vivo, les MMPs sont soumises à plusieurs modifications post-traductionnelles conduisant à leur activation. Dans de nombreux processus physiopathologiques, le rôle de ces formes actives reste difficile à comprendre. En particulier, les MMPs sont activées de manière différentielle au cours du temps et certaines MMPs peuvent participer à la progression de la maladie alors que d'autres ont des fonctions protectrices. Pour une pathologie donnée et en fonction de son stade, il est donc nécessaire d'identifier parmi les MMPs surexprimées celles qui sont présentes sous leur forme active. Pour résoudre ce problème, nous avons récemment développé une nouvelle génération de sondes chimiques capables de marquer sélectivement les formes actives des MMPs sans aucun déclencheur externe. Ceci constitue une véritable percée dans le domaine des sondes basées sur l'activité et dirigées contre les MMPs. En effet, notre stratégie permettra de suivre l'état d'activation des MMPs dans de nombreux modèles précliniques, ce qui était impossible à réaliser avec les sondes photoactivables rapportées précédemment.

​UNE NOUVELLE STRATÉGIE BIOANALYTIQUE POUR DOCUMENTER LES PROFILS PLASMATIQUES ET TISSULAIRES DES DEUX COMPOSANTS DES CONJUGUÉS ANTICORPS-MÉDICAMENTS

En raison de leur très fort potentiel thérapeutique, les conjugués anticorps-médicament (ADCs) représentent une classe de produits pharmaceutiques en croissance exponentielle, avec un marché qui devrait dépasser les 15 milliards de dollars d'ici 2030. Au cours des phases de développement et d'optimisation des ADCs, il est impératif non seulement de concevoir des stratégies pour obtenir des constructions homogènes, mais aussi d'accéder à des données robustes et quantitatives concernant leur pharmacocinétique et leur biodistribution, un aspect essentiel pour objectiver leur efficacité et leur toxicité éventuelle dans des modèles précliniques. En collaboration avec Grégory Pieters et Davide Audisio (Institut Joliot/DMTS/SCBM), nous avons développé une stratégie bioanalytique originale basée sur un double radiomarquage spécifique des ADCs et sur l'imagerie numérique ex vivo, qui permet de suivre simultanément le médicament (marqué au ³H) et son vecteur protéique (marqué au ¹⁴C) pendant leurs phases de circulation et de distribution. Cette stratégie, facilement extensible à une large gamme de conjugués protéine-médicament, pourrait devenir incontournable pour comparer les performances in vivo de conjugués variant soit dans leur vecteur, leur linker ou leur médicament, favorisant ainsi l'identification des conjugués ayant le plus fort potentiel pour de futures évaluations cliniques.