Soutenance Marie BEAURAIN – 10/11/2022

Jeudi 10 Novembre 2022 à 15h Salle conférence 1er étage Pavillon Baudot CHU Purpan.

«Caractérisation in vitro et in vivo de candidats radiotraceurs TEP ciblant les récepteurs NMDA activés »

Membres du jury:

Président : Pr Daniel CUSSAC
Rapporteur : Dr Nicolas Tournier
Rapporteure : Pr Laurence BORDENAVE
Examinatrice : Dr Sylvie CHALON
Membre invité : Dr Mathieu TAFANI
Membre invité : Dr Franck TALMONT
Directeur de thèse : Pr Pierre PAYOUX
Co-directrice de thèse : Dr Anne-Sophie SALABERT

Résumé

Le dysfonctionnement des récepteurs N-méthyl-D-Aspartate (rNMDAs) est présent dans de nombreuses pathologies psychiatriques et neurodégénératives. Le développement d’un traceur capable de se fixer à l’intérieur du canal des rNMDAs (site PCP), permettrait la visualisation des récepteurs activés in vivo par imagerie TEP, et donc de mieux appréhender la physiopathologie de ces maladies. L’objectif de ce travail est donc de comparer différents ligands ciblant les rNMDAs selon plusieurs critères : leur affinité pour la cible, leur sélectivité, et leur métabolisme in vitro.

Nous nous sommes tout d’abord intéressés à la FNM (fluoroéthylnormémantine), un analogue de la mémantine ayant déjà fait l’objet de plusieurs publications. Nous avons étudié son affinité et sa sélectivité in vitro pour le site PCP des rNMDAs, avant d’évaluer sa capacité à permettre la visualisation des rNMDAs activés in vivo sur un modèle préclinique d’excitotoxicité induite par l’ouverture des récepteurs. L’affinité de la FNM a été évaluée par des études de compétition avec du [3H]-TCP sur des fractions membranaires préparées à partir de cerveaux de rats et de souris. Les valeurs de Ki de 3,84 ± 0,79.10-5 M et de 1,30 ± 0,89.10-5 M ont été mesurées respectivement chez la souris et le rat. L’étude de sélectivité indique une fixation de faible affinité également sur les récepteurs opioïdes, ainsi que sur le site glycine uniquement sur les fractions membranaires de souris. Malgré cette affinité modérée, une augmentation moyenne de 37 % et 41 % de l’absorption de la [18F]FNM (p < 0,0001) a été observée in vivo chez le rat dans l’aire frontale et somatosensorielle gauche respectivement 24 et 72 heures après l’injection stéréotaxique d’acide quinolinique dans le cortex moteur gauche, par rapport au groupe témoin.

Dans la deuxième partie de ces travaux, nous avons comparé l’affinité, la lipophilie et la métabolisation in vitro de cinq autres candidats radiotraceurs TEP appartenant à la famille des diarylguanidines (DAG). L’affinité a été déterminée selon le même protocole que la FNM, la lipophilie a été évaluée par mesure du coefficient de répartition octanol/tampon phosphate à pH 7 ,4 (log D7,4), et enfin le métabolisme a été étudié par incubation avec des microsomes hépatiques humains. Parmi ces molécules, deux d’entre elles, DAG051 et DAG048, présentent des affinités intéressantes, avec des EC50 égaux à 1,80 ± 0,48.10-8 M et 6,76 ± 2,60.10-8 M respectivement sur des fractions membranaires de rats, et 7,58 ± 3,07.10-8 M et 5,01 ± 0,97.10-7 M respectivement sur des fractions membranaires humaines. Elles présentent également des log D7,4 de 2,56 ± 0,01 et 2,94 ± 0,08, indiquant une lipophilie modérée, et des demi-vies d’élimination observées in vitro de 27,81 ± 12,83 et 12,75 ± 4,21 min.

La recherche de la molécule idéale est un enjeu majeur pour la mise au point de radiotraceurs performants utilisables en clinique. Malgré une affinité modérée, la [18F]FNM a permis la visualisation d’une activation massive des rNMDAs in vivo. Certains composés étudiés dans la deuxième partie de ces travaux présentent des affinités intéressantes, mais également une lipophilie favorable au passage de la barrière hémato-encéphalique. Ces résultats prometteurs sont encourageants pour la poursuite des investigations autour des composés sélectionnés, notamment par l’étude de leur sélectivité in vitro, mais également par des études précliniques.