Dimérisation du RAF et activation paradoxale par les inhibiteurs de BRAF

RAF fonctionne comme un dimère

Les kinases RAF (ARAF, BRAF, CRAF) sont activées au niveau de la membrane par RAS-GTP, ce qui favorise leur appariement en dimères. Au sein d'un dimère, un protomère active allostériquement l'autre.

BRAF V600E est une exception : il est actif en tant que monomère et ne nécessite ni RAS ni dimérisation, c'est pourquoi il peut être ciblé proprement dans les tumeurs V600E.

Le paradoxe

Les inhibiteurs de BRAF de première génération se lient à un protomère d'un dimère de RAF et, grâce à une coopérativité négative, améliorent en fait l'activité du partenaire sans médicament. Dans une cellule avec un RAS-GTP élevé, comme une cellule mutante RAS, il existe de nombreux dimères RAF, de sorte que l'effet net est une augmentation de la signalisation ERK.

Cliniquement, cela se manifeste par le développement de carcinomes épidermoïdes cutanés et de kératoacanthomes chez des patients traités par des inhibiteurs de BRAF en monothérapie, provoqués par des mutations RAS préexistantes dans les cellules cutanées.

Conséquences pour les BRAF non-V600 et Fusion

Les mutants BRAF de classe 2 et les fusions BRAF signalent sous forme de dimères, et les mutants de classe 3 dépendent des dimères CRAF pilotés par le RAS en amont. Les inhibiteurs de première génération sont peu efficaces, ou s’activent paradoxalement, contre ceux-ci.

C'est l'une des principales raisons pour lesquelles les modifications BRAF sont stratifiées en classes, avec des options ciblées différentes ou inexistantes pour les groupes non-V600.

Conceptions d'inhibiteurs plus récentes

L'ajout d'un inhibiteur de MEK atténue le paradoxe et réduit les cancers cutanés secondaires, ce qui est désormais la norme avec le traitement par inhibiteur de BRAF. Les inhibiteurs de dimères Paradox-breaker et pan-RAF sont conçus pour se lier aux deux protomères ou pour éviter d'induire la conformation active.

Ceux-ci visent à étendre le ciblage du RAF aux mutants de classe 2 et 3 et aux fusions BRAF, et plusieurs sont en développement clinique.

Notes d'interprétation

Un rapport de modification BRAF doit préciser le changement exact ; V600E se comporte très différemment des mutations et fusions non-V600 en ce qui concerne les médicaments disponibles.

Une mutation RAS est une raison pour ne pas utiliser un inhibiteur de BRAF de première génération en monothérapie, en raison de l'activation paradoxale de la voie.

Points clés à retenir

• ·Les kinases RAF signalent sous forme de dimères ; BRAF V600E est une exception qui fonctionne comme un monomère.
• ·Les inhibiteurs de BRAF de première génération transactivent le protomère partenaire, activant ERK dans les cellules mutantes RAS.
• ·Cela provoque des tumeurs cutanées secondaires et rend les médicaments inadaptés aux BRAF non-V600.
• ·Les combinaisons d'inhibiteurs de MEK et d'inhibiteurs de paradoxes résolvent le problème.