Colloque Médical de Jeudi, 21/11/13, Grenoble Thérapeutiques ciblées en cancérologie Du criblage à la prescription Team 3 : Polarity, Development and Cancer (Team leader : Marc Billaud) Institut Albert Bonniot
Les protéines kinases Phosphorylation de protéines cibles : Kinase ATP ADP Activité Protéine Protéine P Interaction Pi H 2 O Phosphatase Localisation Stabilité Modification réversible : régulation dynamique Dérégulation Perturbation de voies cellulaires Pathologies
Réponses aux Facteurs de croissance Apoptose Motilité Cycle cellulaire Métabolisme
Protéine-kinases : Cibles Thérapeutiques Mise sur le marché du Gleevec (Abl) Mise sur le marché : Iressa/gefitinib (EGFR) Rapamycin (mtor) Tarceva/Erlotinib (EGFR) 10 inhibiteurs de proteinekinases utilisés en clinique >30 inhibiteurs en essais cliniques 2001 2002 2003 2008 ATP
Génétique Chimique Directe : Processus Biologique Molécule Cible Modèles cellulaires Chimiothèques Criblage robotisé : détection d un phénotype d intéret Sélection des molécules actives Identification de la cible Verrou scientifique Validation de la cible Identification de molécules : outils pour la recherche et à visée thérapeutique Identification de nouvelles cibles thérapeutiques (protéines, ARN, etc..) 5
Criblage d agents mimant l effet du paclitaxel (L. Lafanechère) Contrôle LIMK1 LIMK2 Microtubules Stabilisés p < 0,02 Liminib est un inhibiteur de LIMK LIMK : une cible thérapeutique, pas d inhibiteurs in vivo Outils pour la recherche : Inhibiteur sélectif de LIMK Visée thérapeutique : candidat médicament Brevet WO201095042A2, Prudent et al., Cancer Res, 2012 6
LKB1 : Liver Kinase B1 Yoo et al., Nat. Rev. Cancer, 2002; Schakelford et al., Nat. Rev. Cancer, 2009 Metabolism and polarity Master kinase Cytoskeleton dynamics regulator Modulate cell response to microtubule targeting agents (Nur1 pathway, AMPK) 7
Peutz-Jeghers syndrome The LKB1 tumor suppressor (STK11) Autosomal dominant Hamartomatous polyps Melanin spots Increased risk of cancers Jansen et al., Gut, 2006
The LKB1 tumor suppressor (STK11) >80 % of Peutz-Jeghers familial cases have a germline LKB1 mutations LKB1 LOH in Peutz-Jeghers cancers
LKB1 is involved in cervical cancer progression
LKB1 (STK11) : Clinical relevance EGFR, Ras (oncogene) LKB1 (STK11) (Tumor suppressor) Ding et al., Nature, 2008 Inactivation in lung and cervix cancer inactivation frequency similar to EGFR overexpression frequency (lung cancers) Mutually exclusive with EGFR (lung cancers) Targeting of LKB1? 11
LKB1 and synthetic lethality Synthetic lethality : Interaction of two gene (mutated or not) products that induces cell death Molecule LKB1 status Other gene Lord et al., BMC Biology 2010, 8:38 LKB1 is a master kinase : interactions with numerous signaling components Screening to find molecule that modulate these interactions 12
Synthetic lethality screening MEF LKB1 +/+ MEF LKB1 / Kinase inhibitors targeted chemical library Treatment for 48h at 50, 5, 0.5µM Proliferation assay (MTT proliferation assay) Hit Selection If proliferation LKB1 +/+ > LKB1 / 13
LKB1 (STK11) : Criblage pilote 5 Nombre de touches 4 3 2 1 0 Synthetic lethality between LKB1 and Src Article Src Dasatinib : Kinase inhibitor (including Src) Proof of concept validated 14
Synthetic lethality screening : 2 step screening MEF LKB1 / Treatment for 48h at 25 and 5 µm Then MTT proliferation assay Step 1 : 19200 assays Cut off 60% MEF LKB1 / and LKB1 rescue Dose effect curves (5 concentrations) Step 2 : ~4000 assays Hits Total : 23200 assays instead of 38400 (+GI 50 determination!) 15
Criblage LKB1 Validation des touches 90 80 70 60 CamKII inhibitor Metformine Carbazoles Biguanides Monastrol like Src inhibitor Phenformine Aurones Quinolines Delta (%) 50 40 30 20 Nouvelles indications en oncologie? 10 0 0 5 10 15 20 25 Concentration (µm) Efficacité égale ou supérieure aux contrôles Molécules non optimisées Modes d action différents 16
Et après?
Merci! Equipe 3 Marc Billaud Laurence Lafanechère Audrey Vernet Chloé Prunier Caroline Roelans Jean Viallet Emilien Dosda Stefan Nonchev Sakina Torch Chantal Tilbert Jacques Thelu Nicolas Chartier Maya Ghawitian Veronique Marques Anca Iordache Institut Albert Bonniot Equipe 1 Corinne Albiges Rizo Olivier Destaing Christos Petropoulos Stéphane Rocchi Frédéric Bosc CERMN Sylvain Rault Aurélien Lesnard Fabrice Paublant Anne Martinez Ahcène Boumendjel Marine Peuchmaur Catherine Pillet Caroline Barette Emmanuelle Soleilhac Olivier Bastien