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Anton, Aurore. Identification et caractérisation de gènes candidats pour la découverte de nouveaux mécanismes physiopathologiques à l'origine de l'anémie de Blackfan-Diamond

Anton, Aurore (2020). Identification et caractérisation de gènes candidats pour la découverte de nouveaux mécanismes physiopathologiques à l'origine de l'anémie de Blackfan-Diamond.

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Résumé en francais

Des mutations dans les gènes codant les protéines impliquées dans la biogenèse des ribosomes provoquent des maladies spécifiques chez l'homme, les ribosomopathies. L'une d'entre elles, l'Anémie de Blackfan-Diamond (ABD) se caractérise par une perte importante de cellules érythroïdes dans la moelle osseuse qui entraîne une anémie sévère et dans certains cas d'autres anomalies comme des malformations cranio-faciales. Bien que les mutations soient connues pour une vingtaine de gènes représentant environ 3/4 des patients atteints d'ABD, l'identification des gènes mutés dans les cas restants présente un enjeu majeur afin d'améliorer le diagnostic de la maladie et de découvrir de nouvelles cibles thérapeutiques. Le but de ma thèse a été de générer des modèles d'ABD chez le poisson-zèbre en utilisant la technique d'édition du génome CRISPR/Cas9 sur la base de nouveaux gènes candidats récemment identifiés par séquençage d'exomes chez les patients ABD Français. Mes résultats montrent que seuls les embryons homozygotes mutants pour l'un des gènes développent des phénotypes en lien avec l'ABD: une anémie sévère associée à des défauts généraux de développement comme un retard de croissance, une microcéphalie et l'absence de mâchoire. Quant aux deux autres gènes, bien que les embryons homozygotes mutants présentent des phénotypes développementaux, les résultats n'ont pas mis en évidence de défauts en lien avec la pathologie. Les mécanismes moléculaires à l'origine des symptômes observés chez les patients restent néanmoins à être caractérisés. La littérature et mes résultats montrent que les modèles intégrés actuels de l'ABD, ne reproduisent pas fidèlement la situation observée chez les patients. En effet, chez le poisson-zèbre les mutants dans les gènes ABD développent des phénotypes qui ne se limitent pas aux tissus affectés dans la pathologie humaine. Cela peut s'expliquer par le fait que chez l'homme les gènes responsables de l'ABD sont haploinsuffisants, alors que chez le poisson-zèbre, ils ont un comportement Mendélien récessif. Ainsi, parallèlement à mon travail de validation de nouveaux gènes de l'ABD, j'ai développé un système intégré vertébré modélisant l'ABD sur la base d'un gène causal préalablement identifié: TSR2 (20S rRNA maturation factor). Ce gène est localisé sur le chromosome X et la mutation faux-sens identifiée chez les patients se comporte comme un allèle récessif puisque seulement des patients garçons sont affectés. Cette particularité fait de ce gène un candidat idéal pour générer un modèle animal reflétant au mieux la génétique des patients ABD. J'ai généré une lignée mutante chez le poisson-zèbre, pour laquelle les embryons homozygotes mutants développent spécifiquement des défauts observés chez les patients: une anémie tardive ainsi que des défauts de mise en place des os de la mâchoire. Nous avons également observé que, comme décrit chez les patients ABD, les poissons adultes hétérozygotes mutant pour tsr2 sont prédisposés à développer des cancers. Ce modèle va pouvoir maintenant être utilisé pour comprendre comment le dysfonctionnement d'un processus ubiquitaire comme la biogenèse des ribosomes conduit à des défauts spécifiques, mais également expliquer le paradoxe de la transition d'un état d'hypo-prolifératif avec des phénotypes de défaillance de la moelle osseuse et d'anémie, vers un état hyper-prolifératif entraînant des risques élevés de cancer plus tard dans la vie. A l'avenir, ce modèle pourrait améliorer le diagnostic des patients et faire émerger de nouvelles cibles thérapeutiques en offrant la possibilité de réaliser des cribles pharmacologiques pour mettre au point de nouveaux traitements.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Blader, Patrick
Dufourcq, Pascale
Ecole doctorale:Biologie, santé, biotechnologies (BSB)
laboratoire/Unité de recherche :Centre de Biologie du Développement (CBD), UMR 5547
Mots-clés libres :Ribosomopathies - Anémie de Blackfan-Diamond - Modèle poisson-zèbre - CRISPR/Cas9 - Biogenèse des ribosomes - Hématopoïèse - Crêtes neurales - Cancer
Sujets :Sciences du vivant
Déposé le :06 May 2021 14:37