Sélection et caractérisation de molécules ciblant la protéine de la nucléocapside de VIH-1

Selection and characterization of molecules that target the HIV-1 nucleocapsid protein

• Auteur / Autrice : Lesia Kovalenko
• Direction : Yves Mély, Olga Zaporozhets
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biophysique et biologie structurale
• Date : Soutenance le 10/10/2017
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Strasbourg ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de biophotonique et pharmacologie (Strasbourg)
• Jury : Président / Présidente : Line Bourel-Bonnet
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Marie-Line Andréola
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Olivier Mauffret, Marie-Line Andréola

Mots clés

Mots clés contrôlés

Dissertations universitaires

Protéines nucléocapside

Résistance aux médicaments

Criblage pharmacologique

Nucléosides antiviraux

Protéines virales

Thérapeutique

Infections à VIH

Mots clés libres

Thérapie du VIH-1

Résistance aux médicaments

Protéine de la nucléocapside

Inhibiteurs

Criblage

HIV-1 therapy

Drug resistance

Nucleocapsid protein

Inhibitors

Screening

Résumé

La tri-thérapie utilisée pour le traitement du VIH-1 est efficace mais limitée par l'apparition de résistances. Par conséquent, des cibles virales alternatives sont nécessaires. Une des cibles les plus prometteuses est la protéine nucléocapside (NC), qui est hautement conservée et qui joue un rôle essentiel dans le cycle viral. Dans ce contexte, le projet européen THINPAD a eu pour but de développer des inhibiteurs de la NC en combinant plusieurs approches : criblage virtuel, criblage secondaire in vitro, tests antiviraux et de toxicité. Pour le criblage in vitro, nous avons utilisé le test de déstabilisation de cTAR, hautement spécifique de l’activité chaperonne de NC. Cinq séries de molécules ont été sélectionnées par les premiers criblages et tests antiviraux. Après des études de relation structure-activité, une seule des cinq séries a été poursuivie jusqu’aux tests d'efficacité chez les souris. Les composés de cette série présentent une activité antivirale à des concentrations nanomolaires, mais ne sont pas actifs dans le modèle murin. Les études de mécanisme d'action ont révélés que leur activité antivirale était bien consécutive au ciblage de la NC.

Highly Active Anti-Retroviral Therapy (HAART) is successfully used for HIV-1 treatment, but is hampered by the appearance of drug resistance. Thereby, alternative drug targets are required. One of the most promising target is the nucleocapsid protein (NC), which is highly conserved and plays essential role in HIV life cycle. In this context, the European project THINPAD was organized with the aim to develop NC inhibitors. To fulfil this objective, several approaches were used, including virtual screening, in vitro secondary screening, in cellulo antivirals tests, and toxicity evaluation. For in vitro screening, the specific NC-promoted cTAR destabilization assay was used. Five series of molecules were selected by the first screenings and antiviral tests. After structure-activity relationship studies, only one series was continued until efficacy testing in mice. The compounds of this series exhibit antiviral activity at nanomolar concentrations but are not active in the murine model. The mechanisms of action studies revealed that their antiviral activity was indeed consecutive to the targeting of the NC.