Costimulatory proteins quantification methods : the significant role in diagnosis and aptamer-based therapeutics in rheumatoid arthritis

Malkawi, Abeer (2024). « Costimulatory proteins quantification methods : the significant role in diagnosis and aptamer-based therapeutics in rheumatoid arthritis » Thèse. Montréal (Québec, Canada), Université du Québec à Montréal, Doctorat en chimie.

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Résumé

L'importance de la voie co-stimulatrice CD28-B7 et des molécules associées dans les maladies auto-immunes est soulignée par leur rôle crucial dans la régulation du système immunitaire. Cette voie joue un rôle clé dans le maintien de la réponse auto-immune, ce qui en fait un accent central pour comprendre les mécanismes sous-jacents de maladies telles que l'arthrite rhumatoïde (RA) et pour développer des stratégies diagnostiques et thérapeutiques spécifiques. L'investigation de ces molécules comme biomarqueurs potentiels et cibles thérapeutiques montre un potentiel pour améliorer la gestion et les résultats de santé de plusieurs maladies auto-immunes. Cette thèse présente un travail analytique unique pour développer un diagnostic et un traitement basé sur les aptamères pour les maladies auto-immunes, en se concentrant principalement sur CD28, CD80, CD86 et CTLA-4 dans l'arthrite rhumatoïde (RA), comme a été développé dans le Chapitre 1. Initialement, dans le Chapitre 2, nous avons développé des méthodes analytiques novatrices en utilisant la chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse en tandem (LC-MS/MS) de grade clinique pour quantifier la forme soluble de ces quatre molécules dans des échantillons de plasma humain (patients RA et contrôle sain). Par la suite, dans le Chapitre 3, l'un des biomarqueurs significatifs de la RA, CD80, a été choisi pour développer un aptasenseur pour un diagnostic sensible et reproductible qui pourra être utilisé durant les soins cliniques. Cet aptamère a été développé en utilisant la méthode Systematic evolution of ligands by exponential enrichment (SELEX) pour la fabrication d’électrode fonctionnalisée pour une détection électrochimique. Comme les aptamères sélectionnés pourraient avoir une valeur thérapeutique potentielle une fois liée à la cible, type CD80, un outil analytique pour cette évaluation a été développé dans le Chapitre 4 en utilisant l’aptamère développé comme modèle pour la thérapie biologique (Abatacept) pour l'arthrite rhumatoïde. Suivant cette approche unique, la méthode LC-MS/MS de surveillance des réactions multiples (MRM) a été développée et validée en utilisant des peptides signature pour chaque protéine, et en suivant respectivement les directives de l’Agence fédérale américaine des produits alimentaires et médicamenteux (FDA). Contrairement à sCD28, cette étude rapporte des niveaux élevés de sCD80, sCD86 et sCTLA-4 dans le plasma des patients ayant la RA par rapport aux individus sains, suggérant leur potentiel en tant que biomarqueurs de diagnostiques. La haute sensibilité et la précision de la méthode la positionnent comme un outil prometteur pour les diagnostics de routine et la quantification des biomarqueurs dans les paramètres cliniques. Des biosenseurs, spécifiquement des aptasenseurs, ont été développés pour sCD80 en utilisant l'approche SELEX et un outil de détection électrochimique dans des matrices biologiques. Cette plateforme analytique a montré une sensibilité et une spécificité comparables aux kits ELISA disponibles dans le commerce. Cibler la voie co-stimulatrice CD28-B7 est une stratégie prometteuse pour la thérapie des maladies auto-immunes, illustrée par l’Abatacept (CTLA4-Ig), un médicament approuvé par la FDA pour la RA. Une méthode LC-MS/MS a été développée en utilisant des peptides signature similaires dans différentes plateformes MRM pour évaluer l'effet inhibiteur in vitro sur la voie CD28-B7. Cela a ouvert des voies pour étudier des inhibiteurs potentiels, tels que l'aptamère sélectionné pour chaque molécule. La sensibilité et la précision du test permettent d'évaluer les effets inhibiteurs des aptamères sur sCD80 et sCD86, avec des étapes futures incluant des études sur des lignées cellulaires et in vivo. Cette thèse a introduit pour la première fois une double approche d'étude d'une voie ciblée de maladie sous les angles diagnostique et thérapeutique. Le modèle de l'arthrite rhumatoïde a été utilisé pour exploiter ce concept en suivant la même démarche pour d'autres molécules clés. Le développement futur d'aptasenseurs pour sCD86 et CTLA-4 est en cours, avec un potentiel prometteur pour transformer la mesure des biomarqueurs liés à l'immunité, ce qui se reflétera sur les résultats de santé des patients.

Type: Thèse ou essai doctoral accepté
Informations complémentaires: Fichier numérique reçu et enrichi en format PDF/A.
Directeur de thèse: Siaj, Mohamed
Mots-clés ou Sujets: Molécules de co-stimulation / Biomarqueurs biologiques / Aptamères / Aptacapteurs / Spectrométrie de masse / Diagnostic / Traitement / Polyarthrite rhumatoïde / Maladies auto-immunes
Unité d'appartenance: Faculté des sciences > Département de chimie
Déposé par: Service des bibliothèques
Date de dépôt: 07 août 2024 08:43
Dernière modification: 07 août 2024 08:43
Adresse URL : http://archipel.uqam.ca/id/eprint/17896

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