Thèse Rôle de Fat10 dans le Mécanisme de Résistance aux Agonistes de Pparalpha dans le Traitement de la Mash H/F - 59

Établissement : Université de Lille
École doctorale : Biologie Santé de Lille
Laboratoire de recherche : Récepteurs Nucléaires, Maladies Métaboliques et Cardiovasculaires
Direction de la thèse : Rejane PAUMELLE-LESTRELIN ORCID 0000000244890717
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-04-28T23:59:59

La maladie stéatosique du foie associée à un dysfonctionnement métabolique (MASLD), anciennement appelée stéatose hépatique non alcoolique (NAFLD), constitue aujourd'hui la forme la plus fréquente de maladie hépatique chronique dans les pays occidentaux (1). Elle regroupe plusieurs stades allant de la stéatose simple (MASL) à la stéato-hépatite (MASH), pouvant elle-même évoluer vers la cirrhose ou, dans certains cas, le carcinome hépatocellulaire. La MASH est la complication hépatique du syndrome métabolique, le diabète de type 2 (DT2) représentant alors l'un de ses facteurs de risque les plus importants, avec une prévalence de 55 % pour la MASL et de 37 % pour la MASH chez les patients diabétiques (2). La prise en charge repose en grande partie sur des mesures hygiéno-diététiques et la perte de poids (3). Déjà approuvé par l'agence américaine du médicament (FDA) et tout juste validé par l'agence européenne du médicament (EMA) en août 2025, le resmetirom, un analogue du THR-, est le premier traitement ciblé de la MASH (4). Toutefois, le resmetirom ne couvre qu'une partie des patients. D'autres pistes thérapeutiques sont en cours d'évaluation. Plusieurs molécules utilisées dans le traitement du DT2, des dyslipidémies ou de l'hypertension font l'objet d'essais cliniques dans la MASH (5). Parmi eux, les agonistes de PPAR (Peroxisome Proliferator-Activated Receptors) ont suscité un intérêt croissant. Leur activation favorise l'oxydation des lipides et améliore le profil lipidique (diminution des triglycérides et augmentation du cholestérol HDL). Cependant, l'efficacité de ces molécules reste variable, indiquant l'existence de mécanismes limitant leur action. Un acteur émergent dans cette modulation est FAT10 (F adjacent transcript 10), un modificateur ubiquitin-like fortement induit dans des conditions d'inflammation chronique. Les travaux récents du laboratoire d'accueil montrent que FAT10 est augmentée dans la MASLD et qu'elle interfère directement avec l'activité de PPAR dans le foie, réduisant sa capacité à réguler le métabolisme lipidique (6). Cette interaction pourrait expliquer une potentielle résistance aux agonistes de PPAR dans le traitement de la MASH. Le présent projet vise à démontrer si la modulation de l'expression de FAT10 par une approche génique ou pharmacologique dans les hépatocytes peut restaurer l'efficacité des thérapies ciblant PPAR sur des modèles in vitro et in vivo ce qui pourrait ouvrir de nouvelles perspectives pour améliorer les options thérapeutiques liées à l'utilisation d'agonistes de PPAR dans le traitement de la MASH.

Les PPAR, et plus particulièrement PPAR, sont des récepteurs nucléaires et des facteurs de transcription clés du foie, régulant la captation des lipides, la -oxydation des acides gras, tout en limitant l'inflammation et la fibrose hépatique. Au cours de la progression de la MASLD/MASH, l'expression hépatique de PPAR diminue, réduisant l'efficacité des agonistes pharmacologiques et contribuant au développement de la stéatose, de l'inflammation et de la souffrance hépatocytaire (présence d'hépatocytes balloniséees avec corps de Mallory-Denk) caractéristique de la MASH (6). Dans le but d'identifier de nouveaux acteurs du développement et de la progression de la maladie, des analyses transcriptomiques ont été réalisées au laboratoire sur des foies de patients obèses développant ou non une MASH (non-MASH (n=76) et MASH (n=129)) provenant d'une large cohorte de patients (RESOLVE, Pr Sven Francque). Ces analyses ont révélé une augmentation significative de l'expression de FAT10, inversement corrélée à l'expression de PPAR, chez les patients atteints de MASH, validée au niveau protéique par immunofluorescence.
FAT10, également appelée UDB (Ubiquitin D) est une petite protéine de 18kDa exprimée majoritairement dans les cellules et organes du système immunitaire en condition physiologique (7). Cependant, son expression peut être induite dans les autres tissus par de nombreux stimuli pro-inflammatoires tels que la voie JAK-STAT par l'action de l'IFN et du TNF (8). Proche structurellement et fonctionnellement de l'ubiquitine, FAT10 interagit avec de nombreux partenaires de façon non covalente (69%) et covalente (31%) via un mécanisme appelé FATylation (9). Cette interaction conduit majoritairement à la dégradation de ses substrats protéiques par la voie du protéasome, ou de l'autophagie. Cependant, de nombreuses études ont également démontré que FAT10 pouvait stabiliser ou moduler l'activité de certains de ses partenaires d'interaction (7). Dans le contexte de MASH, FAT10 apparait comme un régulateur potentiel de PPAR. L'équipe a démontré récemment que l'expression de FAT10 est corrélée négativement avec celle de PPAR et de ses gènes cibles. L'inhibition de FAT10 par un siRNA, en combinaison avec un agoniste PPAR (pemafibrate), permet de restaurer et d'amplifier l'activité transcriptionnelle de PPAR dans une lignée d'hépatocytes humains (HepG2) in vitro. De la même façon, la surexpression de FAT10 dans les hépatocytes murins in vivo par une infection virale (AAV-FAT10) réduit l'efficacité du pemafibrate sur l'inhibition de la stéatose induite par un régime MASH et l'induction de l'expression des gènes cibles de PPAR, montrant que FAT10 module négativement la réponse aux agonistes PPAR. Cela suggère que la surexpression de FAT10 au cours de la MASH contribue à l'altération du métabolisme lipidique en interagissant avec PPAR (6). Cependant est ce que la diminution de l'expression de FAT10 au cours de la MASH contribue à restaurer l'activation de PPAR par son agoniste et reverser la MASH et/ou la fibrose est une question non encore élucidée.

Etudier le rôle de FAT10 dans le mécanisme de résistance aux agonistes de PPAR dans le traitement de la MASH in vitro et in vivo.

Pour étudier si la modulation de l'expression de FAT10 influence l'effet bénéfique des agonistes de PPAR sur le phénotype des hépatocytes, différentes stratégies d'inhibition de l'expression de FAT10 (inhibiteur pharmacologique, si-RNA, knock-out) seront testées dans plusieurs modèles cellulaires expérimentaux exposés à un cocktail mimant les conditions MASH (cytokines TNF et IFN, plus palmitate/oléate). Dans un premier temps, les cellules HepG2 seront traitées par différentes concentrations d'inhibiteurs pharmacologiques de la voie JAK2 (AZ960, pacritinib (11) connu pour diminuer l'expression de FAT10 et comparé à l'effet d'un si-RNA FAT10. Les cellules seront ensuite exposées au cocktail MASH avec ou sans agonistes de PPAR (pemafibrate) afin de mesurer l'activité de PPAR sur l'expression de ses gènes cibles impliqués dans le métabolisme lipidique et l'inflammation (ACOX1, CPT1A, HMGCS2, IkB, IL6) en RT-qPCR et Western blot. La stéatose, l'inflammation, la souffrance hépatocytaire (corps de Mallory-Denk, production de ROS) seront mesurées par des marquages fluorescents (bodiby, cellROX), immunofluorescents (p62, K8/18, 4HNE, Col1A1...), et/ou Elisa/cytokine array. Ces observations seront ensuite validées dans des hépatocytes primaires isolés de souris transgéniques délétées pour l'expression de FAT10 spécifiquement dans les hépatocytes (FAT10Hep+/+ et FAT10Hep-/-). Ce modèle permet de confirmer les effets observés dans un contexte ex vivo plus proche de la physiologie hépatique. Les résultats seront ensuite évalués dans des sphéroïdes humains de MASH, développés à partir d'une coculture 3D de 4 types cellulaires primaires isolés d'un foie sain humain (hépatocytes, cellules stellaires, cellules de Kupffer et cellules endothéliales de capillaires sinusoïdaux). Ce système reproduit fidèlement le phénotype hépatique de la MASH avec la présence de cellules ballonisées avec des Corps de Mallory-Denk et une augmentation de l'expression de FAT10. Il présente également une pertinence clinique, puisqu'il répond à des traitements pharmacologiques connus, tels que le resmetirom (article soumis pour publication), permettant ainsi de tester l'efficacité du traitement combiné d'un agoniste de PPAR (pemafibrate) et d'un inhibiteur de JAK2.
Ces résultats pourront être validés par la suite in vivo sur nos modèles de souris (FAT10Hep+/+ et FAT10Hep-/-). Les souris seront nourries pendant 6 à 12 semaines avec un régime CSAA (Choline-Sufficient, Amino Acid-defined) ou CDAA (Choline-Deficient, Amino Acid-defined) supplémenté en fructose et glucose. Le régime CSAA sert de contrôle, tandis que le régime CDAA induit une stéatose marquée accompagnée d'une inflammation, d'une souffrance hépatocytaire et d'une fibrose (à 12 semaines). Les conséquences de la modulation de l'expression de FAT10 par un inhibiteur pharmacologique de JAK2 (comparé au knock-out de FAT10, FAT10Hep-/-) en présence ou non d'un agoniste de PPAR sur le phénotype hépatocytaire pourront être évalués. La stéatose, l'inflammation, la souffrance hépatocytaire et la fibrose pourront être évalués par différentes techniques histologiques (H&E, trichrome de masson, IHC, IF) ou ELISA. L'efficacité et la réponse aux agonistes de PPAR et/ou inhibiteurs de JAK2 sera évaluée par une analyse transcriptomique (RNA seq) sur hépatocytes isolés ou foie entier et/ou western-blot.
Cette stratégie permettra de déterminer si la modulation de FAT10 restaure ou potentialise l'efficacité des agonistes de PPAR, fournissant ainsi des preuves mécanistiques et thérapeutiques solides pour de futures applications cliniques.