Analyse protéomique et métabolomique des cytosols de neutrophiles chez les patients atteints de mucoviscidose avant et après traitement par les nouveaux modulateurs de CFTR associant elexacaftor, tezacaftor et ivacaftor.

Porteur du projet : Véronique WITKO-SARSAT

Institut Cochin, Inserm U1016

Contexte :
La mise à disposition des modulateurs de CFTR a permis une avancée thérapeutique majeure pour les patients atteints de mucoviscidose éligibles. Ces modulateurs de CFTR améliorent la fonction respiratoire et diminuent les exacerbations respiratoires chez les patients mucoviscidosiques. Les neutrophiles sont des cellules de l'immunité innée qui jouent un rôle majeur dans les mécanismes inflammatoires pulmonaires de la mucoviscidose. En libérant des oxydants et des protéases suite à leur activation par des agents bactériens, ils contribueraient à l’apparition de modification structurales bronchopulmonaires, en particulier les dilatations des bronches. Nous voulons étudier de façon approfondie l'effet des traitements par les modulateurs de CFTR sur les fonctions des neutrophiles chez les patients et identifier si le traitement par les modulateurs de CFTR a un effet bénéfique sur les neutrophiles et, le cas échéant, identifier les mécanismes qui sont en jeu.

Objectifs :
Nous avons  prélevé des patients atteints de mucoviscidose et isolé leurs neutrophiles AVANT l’initiation du traitement par ETI et environ 2 mois plus tard sous ETI. Si un certain nombre d’analyses ont été effectuées sur les neutrophiles fraichement isolés, nous souhaitons maintenant analyser de façon précise les modifications des neutrophiles chez ces patients après la prise d’ETI en identifiant les protéines et les petites molécules appelées métabolites qui constituent les neutrophiles et sont des marqueurs de leur fonctionnement.
Nous allons réaliser un catalogue appelé "analyse protéomique" et "analyse métabolomique". Nous comparerons ce catalogue AVANT et APRES traitement par ETI chez chacun des patients traités. En identifiant les familles de protéines ou de métabolites nous allons identifier les voies métaboliques et les fonctions qui sont modifiées ou corrigées par le traitement. Nous réaliserons cette même étude avec des neutrophiles de donneur de sang que nous considèrerons comme des contrôles.

Perspectives :
La perspective de ce projet est de mieux comprendre l'effet thérapeutique des modulateurs de CFTR.
Est-ce que ce traitement a un impact sur les fonctions que l'on sait dérégulées des neutrophiles dans la mucoviscidose ? Quelles fonctions sont affectées ? Est-ce que ces traitements par les modulateurs de CFTR sont la première immunothérapie qui cible les neutrophiles ?
Au contraire, est-ce qu’il persiste des anomalies du neutrophile qui entretiennent son activité pro-inflammatoire ? Si oui, élucider ces mécanismes pourrait nous donner des pistes nouvelles et très ciblées afin de traiter l’inflammation chez les patients traités par les modulateurs des CFTR.
Notre projet va tenter d'apporter des réponses à ces questions, le but étant d’améliorer la prise en charge les patients.

Résultats obtenus :
Il a été décrit que le nombre de neutrophiles circulant est supérieur chez les patients atteints de mucoviscidose, même en l'absence d'exacerbation. Nous avons récemment pu observer que suite aux traitements par les modulateurs de CFTR, le nombre de neutrophiles circulant diminuent significativement et se normalise suggérant fortement une action sur l'homéostasie des neutrophiles, directe ou indirecte dans un groupe d’adultes mucoviscidosiques ayant une atteinte pulmonaire sévère. Nous avons observé que les sous-types de neutrophiles sont eux-aussi modifiés. 
Ainsi, les modulateurs de CFTR induisent non seulement un changement quantitatif mais aussi qualitatif des neutrophiles chez les patients atteints de mucoviscidose.