Identification et quantification de biomarqueurs de l'arthrose dans les fluides biologiques par spectrométrie de masse // identification and quantification of osteoarthritis in biological fluids by mass spectrometry.

Topic description

L'arthrose est une maladie dégénérative très répandue, touchant 10 % des personnes de tout âge dans le monde et 80 % des personnes de plus de 75 ans. Elle se caractérise par une altération de toute la structure de l'articulation, incluant entre autres une dégradation progressive du cartilage. À ce jour, il n'existe aucun traitement contre l'arthrose autre que l'utilisation d'analgésiques. Il est donc essentiel de rechercher des biomarqueurs adéquats permettant l'identification des patients présentant des facteurs de risque, le diagnostic précoce de la maladie ainsi que le suivi de son évolution dans le temps. Plusieurs biomarqueurs peptidiques issus de l'hydrolyse du collagène II, principal constituant du cartilage, sont actuellement utilisés en recherche clinique selon la classification BIPED (Burden of Disease, Investigation, Pronostic, Efficacy and Diagnostic). Leur dosage se fait par immunoanalyse qui utilise un anticorps (Ac) qui interagit spécifiquement avec un épitope donné. Cependant, la reconnaissance des épitopes par l'Ac peut être variable. En effet, les épitopes reconnus font partie de séquences peptidiques plus ou moins longues et plus ou moins modifiées (par modifications post traductionnelles). Les tests immunologiques peuvent en être perturbés et pour le moment ne sont pas utilisés en routine clinique. Dans ce projet, nous proposons donc de développer une méthode de mesure des biomarqueurs peptidiques de l'arthrose plus sensible et plus spécifique que par immunoessai, en deux étapes. La chromatographie liquide en ligne avec spectrométrie de masse haute résolution (LC MS HR) permettra d'identifier et de valider formellement le peptide le plus pertinent (sa séquence et modifications) contenant un épitope donné. Ce peptide sera ensuite mesuré par chromatographie liquide couplée avec un spectromètre de masse triple quadripôle (LC MS TQ), disponible en milieu hospitalier. Pour ces développements, la priorité se portera sur la famille de peptides coll2-1 développée par Y. Henrotin (P et D dans la classification BIPED). Le workflow que nous aurons développé (LCMSHR suivi de LCMSTQ) pourra ensuite être appliqué à d'autres épitopes décrits dans la littérature.
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Osteoarthritis is a widespread degenerative disease, affecting 10% of people of all ages worldwide and 80% over the age of 75. It is characterized by an alteration of the entire structure of the joint, including, among other things, a progressive degradation of the cartilage. To date, there is no treatment for osteoarthritis other than the use of analgesics. It is therefore essential to search for adequate biomarkers allowing the identification of patients presenting risk factors, the early diagnosis of the disease as well as monitoring of its progression over time. Several peptide biomarkers derived from the hydrolysis of collagen II, the main constituent of cartilage, are currently used in clinical research using the BIPED (Burden of Disease, Investigation, Prognostic, Efficacy and Diagnostic) classification. Their dosage is done by immuno analysis which uses an antibody (Ab) which interacts specifically with a given epitope. However, the recognition of epitopes by the Ac can be variable. In fact, the recognized epitopes are part of peptide sequences that are more or less long and more or less modified (by posttranslational modifications). Immunoassays may be disrupted and are not currently used in routine clinical practice. In this project, we therefore propose to develop a method for measuring peptide biomarkers of osteoarthritis that is more sensitive and more specific than by immunoassay, in two stages. Liquid chromatography on line with high resolution mass spectrometry (LC MS HR) will allow us to identify and formally validate the most relevant peptide (its sequence and modifications) containing a given epitope. This peptide will then be measured by chromatography on line with a triple quadrupole mass spectrometer (LC MS TQ), available in hospitals due to its sensitivity and specificity. For these developments, priority will focus on the family of coll2-1 peptides developed by Y. Henrotin (P and D in the BIPED classification). The workflow that we will have developed (LCMSHR followed by LCMSTQ) can then be applied to other epitopes described in the literature.
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Début de la thèse : 01/10/

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Contrats ED : Programme blanc GS-Chimie