Albinisme oculocutané : de l'identification de nouveaux variants pathogènes à la caractérisation des mécanismes physiopathologiques
Auteur / Autrice : | Elina Mercier |
Direction : | Sophie Javerzat |
Type : | Projet de thèse |
Discipline(s) : | Génétique |
Date : | Inscription en doctorat le 01/10/2022 |
Etablissement(s) : | Bordeaux |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Talence, Gironde ; 1993-....) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Lacombe |
Equipe de recherche : Maladies Génétiques du développement |
Mots clés
Résumé
L'albinisme est une maladie rare cliniquement et génétiquement hétérogène, associant hypopigmentation et déficience visuelle sévère.Les liens entre altération de la pigmentation dans l'épithélium pigmentaire rétinien (EPR) et anomalies du développement de la rétine conduisant au déficit visuel demeurent incompris. Ainsi, le 1er objectif de ma thèse est d'élucider ces liens moléculaires entre mélanogénèse et développement rétinien. Ce projet se concentre majoritairement sur 3 types d'albinisme oculocutané et les gènes correspondants : OCA1 (TYR), OCA3 (TYRP1) ainsi qu'OCA8 (DCT). La tyrosinase (TYR) est l'enzyme clé de la mélanogenèse puisqu'elle réalise les premières étapes et notamment la production de L-Dopa. DCT et TYRP1 agissent en aval de la tyrosinase. A ce jour la L-Dopa est fortement pressentie pour être un facteur déterminant dans le développement de la rétine comme cela a été démontré chez la souris modèle d'OCA1. Objectif 1 : Elucider le lien moléculaire entre mélanogénèse et développement rétinien en menant une exploration fonctionnelle sur différents modèles déjà disponibles (mélanocytes en culture, lignées de souris transgéniques). Pour chacun de ces modèles, chaque phénotype est évalué en comparaison au contrôle sauvage ainsi qu'à la perte de fonction de la tyrosinase (OCA1). Les intermédiaires de la voie de mélanogenèse sont dosés par HPLC. L'EPR et la rétine neurale des souris sont explorés par microscopie électronique, par coupes histologiques et par protéomique. Des tests visuels sont en cours de réalisation. Les résultats sont interprétés en prenant en compte les données cliniques des patients affectés dans les gènes correspondants. L'analyse des séquences des 21 gènes connus permet d'atteindre environ 70% de diagnostic. Chez les 30% de cas non résolus, on identifie un nombre significatif de variants rares de signification inconnue (VSI) (par ex : variants introniques, variants synonymes). Le 2nd objectif de ma thèse est de tester la pathogénicité de ces variants par des approches de génétique fonctionnelle. Objectif 2 : Amélioration du diagnostic moléculaire par test fonctionnel de variants rares de signification inconnue et identification des séquences régulatrices du saut de l'exon 10 d'OCA2. En utilisant une approche de test par minigène, nous avons démontré que certains variants dans et autour de l'exon 10 du gène OCA2 pouvaient augmenter le saut de cet exon, jusqu'à le rendre pathogène par effet hypomorphe (Michaud, V., Sequeira, A., Mercier, E., et. al. (2023). Unsuspected consequences of synonymous and missense variants in OCA2 can be detected in blood cell RNA samples of patients with albinism.). Cette étude a mis en évidence que, chez l'humain, le contrôle de la rétention de cet exon est imparfait et très sensible au changement de certains nucléotides. Ainsi en complément des tests de nouveaux VSI dans ce système, nous avons souhaité identifier les nucléotides critiques pour le contrôle du saut de l'exon 10. Pour cela nous nous sommes basés sur le fait que chez les rongeurs comme la souris, la rétention de l'exon 10 est totale. Au cours l'évolution il semblerait en effet que le gène OCA2 humain a évolué sous l'influence d'une pression de sélection (optimisation des codons, stabilité/fonction de la protéine) au détriment du contrôle de la rétention de l'exon 10. Ainsi différentes combinaisons de séquences humaines/murines introniques et exoniques en minigène sont testés en se focalisant sur quelques nucléotides que l'on peut supposer critiques, notamment ceux impliqués dans un changement d'acide aminé entre les deux espèces. Des tests complémentaires de tRSA-RNA pull down et de minigène avec oligoARN antisens sont prévus afin de révéler des mécanismes/régions jusque-là inconnus impliqués dans la régulation de l'épissage de l'exon 10 d'OCA2.