Thèse soutenue

Physiopathologie moléculaire et cellulaire des anomalies du développement du cortex cérébral : le syndrome d'Aicardi
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Auteur / Autrice : Mara Cavallin
Direction : Nadia Bahi-Buisson
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Génétique
Date : Soutenance le 02/07/2019
Etablissement(s) : Sorbonne Paris Cité
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Bio Sorbonne Paris Cité (Paris ; 2014-....)
Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation : Université Paris Descartes (1970-2019)
Jury : Président / Présidente : Stanislas Lyonnet
Examinateurs / Examinatrices : Stanislas Lyonnet, Filippo Del Bene, Patrick Calvas, Fiona Francis, Jamel Chelly
Rapporteurs / Rapporteuses : Filippo Del Bene, Patrick Calvas

Résumé

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Les malformations du cortex cérébral (MDC) représentent une cause importante de handicap et d'épilepsie pharmaco-résistante. Le séquençage à haut débit a permis une amélioration considérable de l'identification des bases moléculaires des MDC non syndromiques. Toutefois, certaines formes, notamment les MDC complexes, demeurent inexpliquées. Mon projet de thèse a pour objectif de progresser dans la compréhension des MDC complexes en utilisant deux modèles : les microlissencéphalies (MLIS) et le syndrome d'Aicardi (AIC), une forme syndromique particulière associant des malformations de l'oeil et du cerveau uniquement rapporté chez les filles. L'étude par séquençage d'exome en trios de 16 familles MLIS m'a permis d'identifier et de caractériser un nouveau gène, WDR81, impliqué dans le cycle cellulaire. Par la même stratégie, j'ai pu identifier un variant homozygote pathogène dans TLE1, un partenaire majeur de FOXG1 dans la balance prolifération/différenciation de progéniteurs neuronaux, dans une famille consanguine de microcéphalie postnatale dont le phénotype est proche du syndrome FOXG1. En parallèle, mes travaux ont permis de préciser les spectres phénotypiques associés à RTTN, EPG5, COL4A1, COL4A2, TBR1, KIF5C, KIF2A et FOXG1. La deuxième partie de mon projet avait pour objet l'identification des bases moléculaires du syndrome d'Aicardi à partir d'une cohorte internationale de 19 patientes. Après avoir exclu un biais d'inactivation du chromosome X et la présence de microremaniements chromosomiques, j'ai réalisé un séquençage d'exome en trio. Aucun variant récurrent n'a été retrouvé dans les séquences codantes. Dans un second temps, j'ai testé une approche combinant les données du séquençage de génome et l'analyse du transcriptome (RNA-Seq) sur fibroblastes, me permettant d'identifier des transcrits dérégulés qui étaient impliqués dans le développement du cerveau et de l'oeil. J'ai comparé les résultats de cette analyse avec ceux de l'analyse du génome dans le but d'identifier des variants dans ces gènes candidats. En conclusion, mon travail de thèse a permis d'améliorer la connaissance des bases moléculaires des MDC complexes et d'ouvrir des perspectives de nouveaux mécanismes tels que ceux engageant les gènes WDR81 et EPG5, et le rôle des endosomes et de l'autophagie dans les MDC, et aussi TLE1 comme nouvelle cause de microcéphalies postnatales. Mes travaux ont également permis de générer une collection de données de séquençage haut débit (WES, WGS et RNA-Seq) qui seront mises en commun dans le cadre d'un consortium international afin de développer des nouvelles stratégies d'analyse en particulier pour les séquences non codantes. Cette approche permettra également d'ouvrir la voie vers la compréhension des mécanismes cellulaires impliqués dans la formation du cerveau et de l' œil.