Nouvelles adipo-myokines et leurs analogues stimulant le métabolisme énergétique : futurs produits dopants ? Mise en place de leur détection dans le cadre de la lutte anti-dopage

par Cynthia Mongongu (Truong)

Projet de thèse en Toxicologie

Sous la direction de François Coudore et de Alexandre Marchand.

Thèses en préparation à Paris Saclay , dans le cadre de École doctorale Innovation thérapeutique : du fondamental à l'appliqué (2015-.... ; Châtenay-Malabry, Hauts-de-Seine) , en partenariat avec Agence Française de Lutte contre le Dopage (laboratoire) et de Université Paris-Sud (établissement de préparation de la thèse) depuis le 15-12-2016 .


  • Résumé

    L'étude de certaines molécules sécrétées par les adipocytes (adipokines) récemment découvertes comme le fibroblast growth factor 21 (FGF21), l'apeline ou l'irisine a permis de mettre en évidence leurs effets bénéfiques sur le métabolisme énergétique : elles augmentent la sensibilité à l'insuline, la captation du glucose par les muscles, diminuent les lipides circulants et le volume de tissu adipeux. De manière intéressante, elles semblent aussi produites par les cellules musculaires au cours de l'exercice, et peuvent donc être considérées comme des « adipo-myokines ». Au vu de leur potentiel, plusieurs compagnies pharmaceutiques ont développé des analogues actuellement au stade d'essais cliniques dans le cadre du traitement du diabète de type 2 et de l'obésité. Les sportifs suivent de près les innovations thérapeutiques pouvant leur permettre d'améliorer leurs performances et arrivent même à se procurer par le marché noir les substances en cours de développement. Les laboratoires anti-dopage doivent donc mettre en place des méthodes de détection permettant de réaliser une veille sur ces produits et d'identifier leur utilisation éventuelle à des fins de dopage. Le projet aura donc pour but : - de proposer une méthode de détection des composés endogènes circulant, les apelines (apelin-36, apelin-17, pyroglutamate1-apelin 13, apelin-13, apelin-1) ainsi que l'irisine et le FGF-21 et des analogues de synthèse dans le sérum/plasma/urine par des méthodes immunologiques (immuno-purification, ELISA, Western-Blot) et/ou par spectrométrie de masse (LC-MS/MS,…). La méthodologie mise en place devrait permettre de différencier la molécule endogène de son analogue exogène. - d'étudier l'effet de l'exercice (endurance/force), du sexe, de l'âge sur l'expression de ces molécules endogènes dans le sérum/plasma/urine (population de référence obtenue par les prélèvements analysés dans le laboratoire anti-dopage de Châtenay-Malabry et recueil d'échantillons avant et après exercice sur des volontaires sportifs sains). - d'étudier l'effet de l'administration des analogues de synthèse des adipo-myokines sur les performances durant l'exercice (endurance/force) et d'analyser des échantillons de sérum/plasma/urine obtenus avant et après administration. Ces expérimentations aideront à confirmer le potentiel dopant et valideront que la méthode développée permet d'identifier et de caractériser les adipo-myokines d'origine exogène. La recherche de biomarqueurs spécifiques sera également effectuée afin d'augmenter la fenêtre de détection.

  • Titre traduit

    New adipo-myokines and their analogs stimulating energy metabolism: potential new doping agents ? Characterization and detection for antidoping purposes


  • Résumé

    Some adipokines recently discovered, secreted by adipocytes, such as fibroblast growth factor 21 (FGF-21), apelin or irisinpossess interesting properties in regards to energy metabolism: they increase insulin sensitivity and glucose uptake by muscles, decrease circulating lipids and the adipose tissue volume. In addition, they appear to be also produced by muscle cells during exercise and thus can be classified as adipo-myokines. Their effect on metabolism offers new possibilities for the treatment of metabolic diseases and, some pharmaceutical companies have begun to develop analogs of these molecules, which are presently in clinical trial for treatment of Type II diabetes and obesity. Metabolic modulators are also interesting for some athletes, which uses these prohibited substances for doping purposes. Doping in sports is a rapidly evolving field and athletes are following very closely therapeutic innovations. Moreover they can purchase many substances on the black market nowadays, even copies of future drugs still under investigations. In this regard, it is essential for antidoping laboratories to implement analytical methodologies allowing detection of new substances, like adipo-myokines and their analogs to survey and prevent the use of these substances by athletes. The aims of the project are: - To develop a method of detection of endogenous circulating apelins (apelin-36, apelin-17, pyroglutamate1-apelin 13, apelin-13, apelin-1) as well irisin and FGF-21 and some of their synthetic analogs in serum/plasma/urine by immunological methods (immunopurification, ELISA, Western-Blot) and/or by mass spectrometry (LC-MS-MS). One major goal will be to differentiate efficiently endogenous compound from spiked exogenous analogs. - To better characterize the effect of exercise (endurance/strength), gender and age on the expression of the endogenous adipo-myokines in serum/plasma/urine. This will be achieved by studying samples before and after exercise from a reference population of athletes available at Chatenay-Malabry antidoping laboratory. - To study the effect of adipo-myokines analogs injection in rats and/or human on performance during exercise (endurance/strength) and to analyze the serum/plasma/urine samples obtained before and after administration. These experiments will help to confirm the doping potential of these molecules and to validate that the method that we will develop can efficiently identify adipo-myokines of exogenous origin. The samples might also be used to search for specific biomarkers (long term metabolites, microRNAs) that could help to improve the window of detection.