Inhibition des caspases

De la biologie et thanatologie cellulaires au développement clinique de candidats médicaments

Caspase inhibition: From cellular biology and thanatology to potential clinical agents

¹ Inserm U1164, Sorbonne Université UMR 8256, équipe Stress neuronal et vieillissement ( Neuronal Stress and Aging, NSA), Campus Pierre et Marie Curie, 7 quai Saint Bernard, 75005 Paris, France
² Taub Institute for Research on Alzheimer’s Disease and the Aging Brain, Department of Pathology and Cell Biology, Columbia University, New York, Étas-Unis

^* etienne.jacotot@inserm.fr

Résumé

Les caspases sont une famille de cystéines protéases bien connues pour leurs rôles centraux au cours de l’apoptose et de l’inflammation. Elles interviennent aussi dans des voies de mort cellulaire régulées non-apoptotiques, et contribuent à de très nombreux mécanismes physiologiques. Le développement d’approches thérapeutiques ciblant les caspases a engendré un fort intérêt industriel dès les années 1990, suscitant d’intenses recherches sur les mécanismes biologiques, et conduisant à la mise au point de nombreux inhibiteurs synthétiques. La plupart de ces inhibiteurs sont des dérivés de peptides, ou mimétiques, capables d’interagir avec le site actif des caspases. Cependant, la conservation structurelle observée entre les différentes caspases est un défi pour le développement d’inhibiteurs sélectifs. À ce jour, cinq inhibiteurs de caspases ont été évalués pour leur efficacité clinique, mais aucune autorisation de mise sur le marché n’a été délivrée à ce jour. Contrairement aux présomptions initiales, les inhibiteurs sélectifs de la Caspase-3 n’ont pas atteint le stade d’essais cliniques, alors que le QPI-1007, un siARN dirigé contre la Caspase-2, a fait l’objet d’une étude clinique de phase III pour le traitement de neuropathies optiques ischémiques.

Abstract

Caspases are a family of cysteine proteases well known for their central roles during apoptosis and inflammation. They also intervene in non-apoptotic regulated cell death pathways and contribute to a large number of physiological mechanisms. The development of therapeutic approaches targeting caspases has generated strong industrial interest since the 1990s, prompting intense research on biological mechanisms, and the development of numerous synthetic inhibitors. Most of these inhibitors are derivatives of peptides or mimetics capable of interacting with the active site of caspases. However, the structural conservation between the different caspases is a challenge for the development of selective inhibitors. To date 5 caspase inhibitors, targeting either Caspase-1, -2 or multiple caspases, have been investigated in clinical settings, and there is still no marketing authorization. The Pan-caspase inhibitor emricasan reached clinical phase III and was proven to be safe but failed to demonstrate efficacy against NASH. Contrary to initial assumptions, selective Caspase-3 inhibitors have not reached the clinical level, while QPI-1007, a siRNA directed against Caspase-2, is currently undergoing a multicentric phase III clinical study for the treatment of ischemic optic neuropathies.