Caractérisation de BMP9 (Bone Morphogenetic Protein 9), un nouveau biomarqueur de l'angiogenèse ?

Les Bone Morphogenetic Proteins (BMP) jouent un rôle important dans de nombreux processus physiopathologiques, en particulier dans les processus d'angiogenèse. La mise au point de méthodes de détection sensibles et spécifiques pourrait être utiles pour des applications cliniques potentielles. Ce travail s'intéresse à BMP9, molécule récemment identifiée par notre équipe comme le ligand physiologique et spécifique du récepteur orphelin Activin Receptor-Like Kinase 1 (ALK1). BMP9 est présent dans le sang et joue un rôle de facteur de quiescence de l'endothélium vasculaire. Ces observations nous ont permis de proposer que la concentration sanguine de BMP9 pourrait être un marqueur de l'état d'activation de l'endothélium vasculaire. Afin de valider cette hypothèse, trois objectifs ont été définis : 1/ mettre au point une méthode de dosage sensible et spécifique de BMP9 circulant, 2/ caractériser les sites d'expression et les formes circulantes de BMP9 et 3/ évaluer la pertinence de BMP9 comme biomarqueur de l'angiogenèse physiologique et pathologique, en particulier tumorale. La première partie de mon travail de thèse a consisté à développer deux méthodes de dosage. La première consiste en une méthode biologique, basé sur l'utilisation d'un gène rapporteur sous le contrôle du promoteur BRE (BMP Responsive Element) qui répond à l'activation de la voie des BMPs. La seconde méthode est basée sur un système « sandwich » de type immunoenzymatique. Les caractéristiques de ces méthodes ont été établies. Dans un second temps, grâce à ces outils, nous avons montré que BMP9 est une protéine produite principalement par les hépatocytes et qu'elle circule majoritairement sous une forme active, complexée à son pro-domaine. Une forme inactive homo-dimérique non clivée est aussi synthétisée. Ce travail confirme également le rôle de BMP9 dans la quiescence de l'endothélium vasculaire. Dans la dernière partie de ce travail, le taux de BMP9 a été mesuré dans des fluides biologiques de patient(e)s présentant diverses situations physiopathologiques. Une augmentation de la concentration sanguine de BMP9 est observée peu de temps avant l'accouchement ; chez les patientes pré-éclamptiques des taux plus élevés de BMP9 sont aussi observés, ouvrant des perspectives dans le domaine obstétrical. Dans les pathologies tumorales, nos observations montrent que BMP9 n'a pas d'intérêt en tant que marqueur diagnostique ou pronostique. Toutefois, les données recueillies dans le cancer médullaire de la thyroïde traité par vandétanib suggèrent que la mesure du taux de BMP9 circulant pourrait avoir une valeur prédictive sur l'efficacité du traitement. Ainsi, l'utilisation du dosage de BMP9 comme marqueur prédictif ou pharmacodynamique des thérapies anti-angiogéniques doit être envisagé. En effet, à l'heure actuelle, l'index thérapeutique des traitements anti-angiogéniques pourrait être amélioré s'il était possible d'identifier et de valider des biomarqueurs susceptibles de prédire précocement l'efficacité clinique ou le développement de résistances au traitement. Cette perspective apparait d'autant plus intéressante que deux molécules, ciblant la voie de signalisation Alk1 ont récemment été développées et présentent des résultats prometteurs, en particulier chez les patients présentant une résistance aux anti-VEGF.