Développement d’un modèle murin humanisé pour le gène CFTR

Details

Supervisors

Leal, Teresinha ; Mottais, Angélique

Faculty

Faculté de pharmacie et des sciences biomédicales

Degree label

Master [120] en sciences biomédicales, à finalité approfondie

Abstract

La mucoviscidose (CF, pour « Cystic Fibrosis ») est la plus fréquente des maladies génétiques létales dans la population caucasienne. Le CFTR, gène muté responsable, code un canal transportant le chlorure et le bicarbonate, jouant un rôle essentiel dans l’homéostasie ionique et fluidique. La mutation CFTR la plus fréquente, dite F508del, est retrouvée chez plus de 80 % des patients et correspond à la délétion de la phénylalanine en position 508 de la chaine polypeptidique longue de 1480 acides aminés. Cette mutation induit une perte de fonction de la protéine normalement exprimée à la membrane plasmique d’une grande variété de cellules épithéliales. La principale cause de morbidité et de mortalité de cette maladie multi-systémique, pour laquelle il n’existe pas encore de traitement curatif, est l’atteinte des voies respiratoires. Le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques de la mucoviscidose requiert le recours à des modèles précliniques mimant fidèlement la maladie. Plusieurs modèles animaux ont été développés. Parmi eux, les modèles murins sont dépourvus d’un phénotype respiratoire sévère même en présence de la mutation F508del, considérée comme l’une des mutations CFTR les plus sévères. L’hypothèse de ce travail est que la différence de sévérité du phénotype est liée aux variations présentes dans les séquences protéiques des CFTR humain (hCFTR) et murin (mCftr), homologues à 78 %. L’objectif du projet est de développer un modèle murin exprimant uniquement le hCFTR, en présence ou en absence de la mutation F508del, dans le but de mieux comprendre les différences de corrélation génotype-phénotype entre les maladies humaine et murine. Pour obtenir le modèle d’intérêt, dit KOH, deux lignées murines ont été générées de manière indépendante puis croisées entre-elles : 1) une lignée délétée du mCftr (générée à l’aide de CRISPR/Cas9) et 2) une lignée sur-exprimant le hCFTR (générée par transgénèse d’addition). Par la suite, les souris obtenues ont été génotypées puis caractérisées. Pour ce faire, une analyse du phénotype global (courbe de poids et taille), de l’expression des gènes hCFTR et mCftr, de la fonctionnalité du canal chlorure par la mesure de la différence de potentiel nasal, de la réponse inflammatoire et une étude anatomopathologique bronchopulmonaire ont été effectuées. Les premières observations (croissance réduite, défaut de l’émail dentaire, troubles du transport transépithélial de chlorure à travers l’épithélium respiratoire) permettent de mettre en avant que les souris KOH présentent un phénotype caractéristique de la mucoviscidose avec des similitudes avec les modèles murins préétablis. Ces observations requièrent confirmation sur un nombre plus grand d’animaux. De plus, il sera également nécessaire d’affiner la caractérisation phénotypique en ciblant davantage la fonction respiratoire, par exemple en évaluant la réponse inflammatoire pas seulement en conditions naïves mais aussi suite à une induction par des composants bactériens bien établis.