Les variants du nombre de copies dans les neuropathies périphériques héréditaires : identification et développement d’un modèle cellulaire.

Copy Number Variants in Inherited Peripheral Neuropathies : identification and Cellular Model Development

• Auteur / Autrice : Ioanna Pyromali
• Direction : Anne-Sophie Lia Baldini, Frédéric Favreau
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie Chimie Santé
• Date : Soutenance le 12/10/2023
• Etablissement(s) : Limoges
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Ω-LIM-Biologie-Chimie-Santé (Limoges ; 2022-)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : NEURopathies et Innovations Thérapeutiques (Limoges)
• Jury : Président / Présidente : Laurent Magy
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Frédérique Savagner-Albertini, Pascal Reynier, Pauline Romanet
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Frédérique Savagner-Albertini, Pascal Reynier

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cellules de Schwann

Nerfs périphériques -- Maladies

Mots clés libres

Variants du nombre de copies

Neuropathies périphériques héréditaires

Ngs

HiPSCs

Cellules de Schwann

Copy Number Variants

Inherited Peripheral Neuropathies

Ngs

HiPSCs

Schwann cells

Résumé

Les neuropathies périphériques héréditaires (NPH) sont causées par des altérations génétiques entraînant des lésions des nerfs moteurs et/ou sensitifs. En 1991, la duplication de PMP22 a été décrite comme la première variation pathogène associée aux NPH. Aujourd'hui, grâce aux avancées des technologies de séquençage de nouvelle génération (NGS), plus de 100 gènes ont été identifiés chez les patients présentant des NPH. Cependant, la majorité des variants détectés dans ces gènes sont des mutations ponctuelles ou de petites insertions ou délétions, tandis que les variants du nombre de copies (CNVs) sont rarement décrits. Dans cette étude, nous avons d'abord réalisé une analyse bioinformatique en utilisant le logiciel CovCopCan, permettant de détecter des CNVs sur des données de NGS. 62 CNVs ont été détectés chez 12% de notre cohorte de 765 patients présentant de symptômes de NPH. Ces CNVs ont été repartis au sein de 32 gènes associés aux NPH et nous avons caractérisé certains de ces CNVs au sein des gènes KIF5A, ATL3, SACS et SH3TC2. En outre, nous nous sommes concentrés sur un CNV de type délétion détecté dans SH3TC2, et nous avons développé un modèle cellulaire pour caractériser cette variation. À partir d'une biopsie cutanée d'un patient hétérozygote composite atteint de CMT4C, portant à la fois un CNV et une altération non-sens, des cellules souches humaines pluripotentes induites (hiPSCs) ont été créées. Ces hiPSCs ont été ensuite différenciées en cellules de Schwann afin d’explorer les mécanismes pathologiques conduisant au phénotype du patient. Dans l'ensemble, notre étude souligne l'importance d'étudier les CNVs pour améliorer le diagnostic des NPH et a permis de développer pour la première fois un modèle cellulaire adapté à l’étude d'un CNV de type délétion dans un gène impliqué dans les NPH de transmission autosomique récessive.

Inherited peripheral neuropathies (IPNs) are caused by genetic alterations leading to lesions in motor and/or sensory nerves. In 1991, the duplication of PMP22 was described as the first pathogenic variation associated with IPNs. Today, with advancements in Next Generation Sequencing (NGS) technologies, over 100 genes have been identified in patients with IPNs. However, the majority of detected variants in these genes are point mutations or small insertions or deletions, while Copy Number Variants (CNVs) are rarely described. In this study, we first conducted a bioinformatic analysis using the CovCopCan software to detect CNVs from NGS data. We identified 62 CNVs in 12% of our cohort of 765 patients presenting with IPNs symptoms. These CNVs were distributed among 32 IPN-associated genes, and we characterized some of these CNVs within the following genes: KIF5A, ATL3, SACS and SH3TC2. Additionally, we focused on a deletion-type CNV detected in SH3TC2 and we developed a cellular model to further explore that variant. Starting from a skin biopsy of a compound heterozygous CMT4C patient, carrying a CNV and a nonsense alteration, human induced Pluripotent Stem Cells (hiPSCs) were created. These hiPSCs were then differentiated into Schwann cells to explore the pathological mechanisms leading to patient’s phenotype. Overall, our study highlights the importance of investigating CNVs to improve IPNs’ diagnosis and establishes, for the first time, a novel cellular model to study the effects of a deletion-type CNV in a gene involved in autosomal recessive IPNs.