Néphronophtise, Ciliopathie, Rein, Prostaglandines, Crible thérapeutique, Poisson-Zèbre, Souris, Insuffisance rénale, Rétinopathie

La néphronophtise (NPH) est une néphropathie tubulo-interstitielle chronique de transmission autosomique récessive appartenant au groupe des ciliopathies. C'est la première cause monogénique d'insuffisance rénale terminale (IRT) en pédiatrie. Elle se complique d'IRT à un âge médian de 12 ans et peut être associée à des manifestations extrarénales (oculaires, neurologiques, osseuses, autres) dans la moitié des cas. Une délétion complète du gène NPHP1 est retrouvée dans un quart des cas. Aucun traitement spécifique n'est disponible. Un crible thérapeutique de plus de 1000 molécules a été réalisé dans des cellules tubulaires rénales MDCK et mIMCD3 invalidées pour Nphp1 présentant un phénotype de réduction du nombre de cellules ciliées et de la taille du cil et de migration cellulaire accélérée. 51 drogues entrainaient une amélioration d'au moins un de ces paramètres. 11 composés ont été sélectionnés sur leurs propriétés pharmacodynamiques et les données de la littérature pour une deuxième étape de validation réalisée sur cellules tubulaires rénales (URECs) issues d'urines de patients porteurs de la délétion NPHP1 et secondairement immortalisées. L'Alprostadil (PGE1) était associé à une augmentation significative du pourcentage de cellules ciliées, qui est abaissé à l'état basal en comparaison de sujets sains ou atteints d'autres néphropathies. Cet effet a été validé dans plusieurs lignées cellulaires de patients NPH. L'implication de la voie des prostaglandines dans le processus de ciliogenèse a été confirmé par l'utilisation de la prostaglandine endogène PGE2 et d'agonistes spécifiques des récepteur EP2 et EP4 (couplés à une protéien G-alphaS et préférentiellement exprimés dans ce modèle in vitro). On observait également une localisation ciliaire de protéines de fusion EP2-GFP et EP4-GFP. Une première validation in vivo a été réalisée dans le modèle poisson-zèbre morphant nphp4, permettant une amélioration du phénotype de ciliopathie (diminution des dilatations kystiques du pronéphros proximal après traitement PGE1 ou agoniste EP2, restauration partielle de la longueur des cils au niveau du canal pronéphrique après traitement PGE1). Les traitements étaient sans effet sur le phénotype de courbure ventrale. Un nouveau modèle murin d'invalidation Nphp1 a été généré par CRISPR/Cas9, caractérisé par une dégénérescence rétinienne précoce et l'apparition tardive d'anomalies histologiques rénales (dilatations tubulaires) sans modifications biologiques. Le traitement par PGE1 était associé à une réduction de la sévérité des dilatations tubulaires rénales. Le traitement par agoniste EP2 était associé à une réduction des anomalies histologiques rétiniennes avec persistance d'une réponse au stimulus lumineux. L'analyse transcriptomique des effets du traitement par PGE1 sur les URECs a permis d'identifier 546 transcrits régulés, impliquant en particulier les interactions avec la matrice extracellulaire et les filaments d'actine ainsi que la voie de l'AMP cyclique (AMPc). Une comparaison avec les transcrits modulés dans les cellules de patient et une liste de gènes ciliaires a permis d'identifier 91 cibles potentielles différentiellement régulées dont 10 sont associées au cil primaire et 5 au processus de fibrose rénale. Les prostaglandines endogènes jouent un rôle majeur dans l'homéostasie rénale, incluant régulation du bilan de l'eau et des électrolytes, mais également la réponse à diverses agressions rénales susceptibles d'induire une fibrose. L'implication de la voie des prostaglandines permet également de mieux appréhender la physiopathologie de la polyurie précoce fréquemment observée dans la NPH. L'utilisation d'agonistes spécifiques des récepteurs aux prostaglandines EP2 et EP4 pourrait constituer une thérapeutique efficace pour l'atteinte rénale et rétinienne des patients atteints de NPH. L'effet bénéfique sur la ciliogenèse semble médié par l'augmentation de l'AMPc et l'inhibition de la nucléation des fibres d'actine.