L’Oxford Drug Discovery Institute utilise le système FLIPR pour étudier les mécanismes thérapeutiques des maladies neurodégénératives
ENTREPRISE/UNIVERSITÉ
L’Alzheimer’s Research UK a financé l’Oxford Drug Discovery Institute, University of Oxford
MEMBRES DE L’ÉQUIPE
Dre Franziska Guenther,
Dre Katherine England,
Dr James Taylor,
Dre Emma Mead,
Prof. Paul Brennan,
Prof. John Davis,
Dre Emma J. Murphy
PRODUITS UTILISÉS
Système de criblage cellulaire à haut débit, FLIPR Tetra
Logiciel ScreenWorks
Le défi
L’équipe de recherche de la Dre Emma J. Murphy se consacre à l’étude des approches thérapeutiques des maladies neurodégénératives. Pour ce faire, elle étudie les effets des inhibiteurs sur la protéase 30 spécifique à l’ubiquitine (USP30), qui se sont avérés constituer une approche thérapeutique potentielle favorisant la mitophagie (élimination des mitochondries endommagées) dans les troubles neurodégénératifs.
Pour réaliser ces calculs par caractérisation cinétique haut débit, l’équipe a développé un test biochimique utilisant l’instrument FLIPR® Tetra. Avant de recourir au lFLIPR® Tetra, l’équipe utilisait un lecteur de microplaques tiers pour surveiller le clivage d’un substrat, l’Ub-Rho, par l’USP30. Cette méthode, basée sur la mesure de l’augmentation de fluorescence, était excellente pour déterminer les valeurs de CI50 (la concentration d’inhibiteur qui réduit l’activité enzymatique de 50 %) de manière haut débit. Cependant, elle présentait des limites en termes d’accès aux points précoces de capture dans le temps et pour la réalisation de mesures cinétiques. En effet, le substrat devait être ajouté à la plaque avant qu’elle soit placée dans l’instrument, et les puits de la plaque étaient lus individuellement.
La solution
Acquis au départ pour la surveillance du flux de calcium dans les cellules, le FLIPR Tetra s’est avéré être un outil exceptionnel pour étudier la cinétique enzymatique. Outre les tests de flux de calcium, l’équipe réalise désormais divers tests biochimiques à l’aide du FLIPR Tetra, notamment le test de production de phosphate et le test de désubiquitinase fluorogène mentionné ci-dessus.
Le FLIPR Tetra a constitué une plateforme inestimable pour l’équipe et lui a permis de réaliser des tests de cinétique biochimique haut débit. Grâce à cette approche, elle a pu générer des données robustes et fiables tout en déterminant rapidement des paramètres cinétiques complexes. Le débit amélioré obtenu grâce à cette méthode permet à l’équipe d’intégrer des données cinétiques dans les processus critiques de prise de décision bien plus tôt dans le parcours de découverte de médicaments.
Produits utilisés
Système de criblage cellulaire à haut débit FLIPR Penta et logiciel ScreenWorks
Les résultats
A) L’équipe a enregistré des captures d’écran montrant l’augmentation de la fluorescence au fil du temps, à mesure que le substrat fluorogène Ub-Rho est clivé par l’enzyme sous différentes concentrations d’inhibiteur (gauche). Elle a également enregistré une capture d’écran de la plaque entière, montrant l’impact de 16 inhibiteurs différents testés en double (à droite).
Pour comprendre pleinement le potentiel thérapeutique de l’inhibition de l’USP30 en tant que mécanisme de traitement des maladies neurodégénératives, il est nécessaire de mener des études supplémentaires d’efficacité avec ces inhibiteurs dans des modèles cellulaires et animaux pertinents. Ces études mettront en lumière le profil cinétique souhaité de l’inhibition de l’USP30 et son efficacité dans la lutte contre les affections neurodégénératives.
Références
Structural Premise of Selective Deubiquitinase USP30 Inhibition by Small-Molecule Benzosulfonamides