PHARMACOGENETIQUE DES MEDICAMENTS THIOPURINIQUES Implication des enzymes TPMT et IMPDH2 et de la RhoGTPase RAC1
Résumé
The thiopurine drugs, azathioprine, 6-mercaptopurine and 6-thioguanine, have been used for decades for their cytotoxic and immunosuppressive properties in the treatment of leukemias, chronic inflammatory or autoimmune diseases and in the prevention of allograft rejection. However, some patients treated with conventional doses of these molecules develop very severe side effects. The deficient activity of the thiopurine S-methyltransferase (TPMT), an enzyme involved in thiopurine inactivation, is one of the key factors in the myelotoxicity of these drugs. The determination of the TPMT phenotype by genotyping test is a preventive measure before the initiation of thiopurine therapy and is based on the identification of the most common inactivating mutations of the TPMT gene. First, our study consisted in the functional analysis of four new allelic variants of TPMT, using an heterologous expression system, the yeast S. cerevisiae. The non-functional character of two of those variants was demonstrated. However, TPMT deficiency explain only about 30 % of cases of thiopurine myelotoxicity, suggesting the existence of other genetic abnormalities affecting other genes involved in the response toward thiopurines. Accordingly, we studied the genetic polymorphism of two other proteins, the inosine monophosphate dehydrogenase type 2 (IMPDH2), a key enzyme in the production of the active metabolites of thiopurine, and the RhoGTPase RAC1, which is one of the pharmacological targets of these molecules. Some of the polymorphisms that we identified in those two genes seem to affect in vitro the expression and / or activity of these proteins and, therefore, could contribute to inter-individual variations of the response to thiopurine
Les médicaments thiopuriniques que sont l'azathioprine, la 6-mercaptopurine et la 6-thioguanine sont utilisés depuis des décennies pour leurs propriétés cytotoxiques et immunosuppressives dans le traitement de certaines leucémies, de maladies inflammatoires chroniques ou auto-immunes ainsi que dans la prévention du rejet de greffe. Certains patients, traités par des doses conventionnelles de ces molécules, développent cependant des effets indésirables parfois très sévères. Le déficit d'activité, d'origine génétique, de la thiopurine S-méthyltransférase (TPMT), enzyme impliquée dans le métabolisme des thiopurines, constitue l'un des facteurs majeurs de la myélotoxicité de ces médicaments. La détermination du phénotype TPMT par génotypage, qui est une mesure préventive avant l'introduction d'un traitement thiopurinique, repose sur l'identification des mutations inactivatrices les plus fréquentes du gène TPMT. Une partie de ce travail a consisté en l'analyse fonctionnelle de quatre variants alléliques rares du gène TPMT dans un système d'expression hétérologue, la levure S. cerevisiae. Le caractère non-fonctionnel de deux d'entre eux a ainsi été démontré. Cependant, le déficit d'activité de la TPMT ne permet d'expliquer qu'environ 30 % des cas de myélotoxicité sous thiopurines, ce qui laisse supposer l'existence d'autres anomalies génétiques affectant d'autres gènes impliqués dans la réponse de l'organisme à ces molécules. Ainsi, nous avons étudié le polymorphisme génétique de deux autres protéines candidates, celui de l'inosine monophosphate déshydrogénase de type 2 (IMPDH2), enzyme-clé de la formation des métabolites actifs des thiopurines, et celui de la RhoGTPase RAC1, qui est l'une des cibles pharmacologiques de ces molécules. Certains des polymorphismes que nous avons identifiés dans ces deux gènes semblent affecter in vitro l'expression et/ou l'activité de ces protéines et pourraient, par conséquent, contribuer aux variations inter-individuelles de réponse aux thiopurines