Malformations cardiaques congénitales et hétérotaxie de la ciliogenèse à la thérapie génique ex vivo de la dyskinésie ciliaire primitive

Congenital Heart Defects and Heterotaxy, from Ciliogenesis to Primary Ciliary Dyskinesia Ex vivo Gene Therapy

• Auteur / Autrice : Brigitte Chhin
• Direction : Patrice Bouvagnet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Lyon 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Embryologie

Coeur

Maladies rares

Thérapie génique

Cardiopathies congénitales

Résumé

Les cils jouent un rôle important depuis la latéralisation de l’embryon jusqu’au stade adulte où ils sont présents sur les cellules de divers organes. Le gène ZIC3, initialement impliqué dans l’hétérotaxie, est responsable de Malformations Cardiaques Congénitales (MCC). Nous avons montré que l’inactivation déséquilibrée du chromosome X explique la variabilité de pénétrance des malformations cardiaques chez les individus porteurs d’une mutation dans ZIC3. Les défauts de latéralisation sont la conséquence d’anomalies liées à la ciliogenèse. Mais tous les gènes impliqués lors de la ciliogenèse ne sont pas encore connus et nous avons identifié, par la technique d’analyse des différences entre deux représentations (RDA, representational difference analysis), des gènes spécifiquement exprimés dans les cellules épithéliales respiratoires humaines ciliées en culture. La Dyskinésie Ciliaire Primitive (DCP) est une ciliopathie touchant principalement les cils respiratoires et dont l’un des gènes responsables est le gène DNAI-1. Nous avons prouvé la validité du concept de correction de la DCP par transfert de gène en montrant qu’une thérapie génique ex vivo de cellules épithéliales respiratoires humaines mutées dans le gène DNAI-1 permet le rétablissement d’un battement ciliaire

Cilia play an important role from embryo’s lateralization to adult stage as they are present on various organs’ cells. ZIC3 gene, initially involved in heterotaxie, also causes Congenital Heart Defects (CHD). We demonstrated that skewed X-inactivation explained the penetrance variability of a ZIC3 mutation in individuals with or without CHD. Abnormalities in ciliogenesis cause lateralization defects. All genes implied in ciliogenesis are not yet known and we identified several genes specifically expressed during ciliogenesis of cultured human airway epithelial cells using Representational Difference Analysis (RDA). Primary Ciliary Dyskinesia (PCD) is a ciliopathy which mainly affects respiratory cilia and can be caused by mutations in DNAI1 gene. We demonstrated that PCD can be corrected by gene transfer. Indeed, human airway epithelial cells mutated in DNAI1 treated by ex vivo gene therapy recover a ciliary beating