Équipe 8- Groupe Thérapie génique pour la DMD & physiopathologie du muscle squelettique

France Pietri-Rouxel

Responsable de groupe : France Pietri-Rouxel

Les dystrophinopathies sont des pathologies causées par des anomalies du gène DMD qui code pour une protéine appelée dystrophine. Cette protéine est absente dans la Dystrophie musculaire de Duchenne (DMD) alors qu’elle est présente mais qualitativement et/ou quantitativement altérée dans la Dystrophie musculaire de Becker (BMD). Il est établi que la structure moléculaire de la dystrophine tolère des délétions internes de grande taille. Ce constat a mené au développement de deux stratégies thérapeutiques principales : la thérapie génique classique avec transfert de cDNAs de mini- ou micro-dystrophine fonctionnelle dans les muscles, et le saut d’exon ciblé. La stratégie du saut d’exon utilise soit des molécules antisens (comme les oligonucléotides antisenspeptide-phosphorodiamidate morpholino (PPMO)) soit une thérapie génique par AAV-U7, le but étant de transformer une mutation “hors cadre de lecture” en mutation en  “phase du cadre de lecture” permettant la synthèse d’une dystrophine plus courte.

Optimiser l’approche thérapeutique pour traiter la Dystrophie musculaire de Duchenne
Le saut d’exon par AAV-U7 est très efficace, cependant, nous avons montré dans un modèle de souris DMD que la restauration de la dystrophine diminuait considérablement après un an chez les animaux traités. Afin de contrecarrer cette diminution, nous avons réalisé un prétraitement du muscle de souris dystrophique avec une seule dose de PPMO conduisant à une expression transitoire de la dystrophine, puis une injection d’un AAV-U7 thérapeutique. Ce traitement qui combine les deux approches renforce de manière significative l’effet à long terme du traitement par AAV-U7. Actuellement, nous évaluons ce traitement combiné par injection systémique de PPMO et du vecteur AAV-U7 dans un modèle de DMD très sévère (souris à double mutante dystrophine / utrophine (dKO)) qui souffrent de symptômes graves et progressifs : amaigrissement musculaire, atteinte des fonctions cardiaques et diaphragmes, mobilité réduite et mort prématurée, imitant la physiopathologie des patients atteints de DMD.

Caractérisation phénotypique et génomique de patients Becker porteurs de la délétion des exons 45 à 55
La BMD a une incidence de 1/30000 naissances vivantes et se caractérise par une dystrophie musculaire progressive avec ou sans cardiomyopathie. Nous présentons une population de 49 patients atteints de BMD avec un gène DMD avec délétion en phase des exons 45 à 55 (BMDdel45-55). Il est crucial d’étudier le lien génomique / phénotype dans cette cohorte car il a été décrit que 63% des patients Duchenne sont éligibles à une thérapie par saut des exons 45 à 55 transformant ainsi ces patients DMD en patients BMDdel45-55. L’objectif de cette étude est d’identifier les facteurs modificateurs impliqués dans la variabilité phénotypique chez les patients BMDdel45-55. Nous avons effectué (i) une caractérisation phénotypique de 49 patients, (ii) chez 40/49 patients, un profil de lncARN (des acteurs régulateurs émergents) et (iii) un WGS chez 19 / 49 patients.

Protéines reliant la détection de tension à l’homéostasie de la masse musculaire
Il est essentiel de décrypter les mécanismes régissant la plasticité du muscle squelettique pour comprendre les processus physiopathologiques, notamment la dystrophie musculaire et la sarcopénie liée au vieillissement. Il est connu que l’activité musculaire réverse la diminution de la masse, mais le lien entre ces processus reste inconnu. Le canal calcique musculaire CaV1.1 joue un rôle central dans le couplage excitation-contraction, et nous avons émis l’hypothèse qu’il puisse également initier la réponse adaptative aux changements de l’activité musculaire. Nous avons révélé l’existence d’une nouvelle isoforme de la sous-unité bêta de CaV1.1 (CaVβ1) qui dépend de l’état d’innervation du muscle. Cette isoforme embryonnaire (CaVβ1E) augmente dans le muscle adulte après une dénervation. Nous avons montré que CaVβ1E stimule la signalisation GDF5 en aval pour contrer la perte musculaire après dénervation. Nous avons rapporté que le muscle âgé exprime des niveaux significativement réduits de CaVβ1E et que la surexpression de CaVβ1E dans le muscle vieillissant réduit les pertes de masse en sauvegardant l’expression de GDF5. Nous avons également identifié le CaVβ1E humain et montré une corrélation négative étroite entre l’expression de hCaVβ1E et le déclin musculaire lié à l’âge, suggérant que les mécanismes sous-jacents de l’homéostasie de la masse musculaire sont conservés d’une espèce à l’autre. Nous disposons de données préliminaires indiquant une approche thérapeutique prometteuse utilisant la protéine recombinante Gdf5 pour améliorer les pertes musculaires liées à l’âge.

 

Composition de l’équipe

PIETRI-ROUXEL France, Responsable de groupe
FALCONE Sestina, Chercheuse
FORAND Anne, Chercheuse
GENTIL Christel, Ingénieure
TRAORE Massiré, Ingénieur
GARGAUN Elena, Étudiante en thèse

 

Contacts

france.pietri-rouxel@upmc.fr