Analyses des mécanismes proarythmiques à l'aide de cardiomyocytes dérivés de patients différents à partir de cellules souches pluripotentes

Analyses of proarrhythmic mechanisms using patient derived cardiomyocytes differenciated from pluripotent stem cells

• Auteur / Autrice : Shuai Luo
• Direction : Ana-Maria Gomez-garcia, Guillaume Pidoux
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Pharmacotechnie et biopharmacie
• Date : Inscription en doctorat le 10/10/2022
• Etablissement(s) : université Paris-Saclay
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Innovation thérapeutique : du fondamental à l'appliqué
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Signalisation et physiopathologie cardiovasculaire
• Partenaire(s) de recherche : Référent : Faculté de pharmacie

Mots clés

Mots clés libres

Proarythmiques

Naa10

Ryr2

Proarrhythmic

Naa10

Ryr2

Résumé

Objectif: 1. Déterminer la pathophysiologie moléculaire de la mutation CPVT RyR2C2277R chez des patients atteints de CPVT porteurs de cette mutation, et sa contribution aux arythmies ventriculaires. La mutation RyR2C2277R représente une substitution hétérozygote de la cystéine en arginine en position 22773. Cette mutation a été cliniquement caractérisée par notre collaborateur espagnol, le Dr Zorio, dans une famille espagnole. Nous avons obtenu IPSC de deux membres de la famille: un avec la mutation et un autre sans la mutation, qui sera utilisé comme témoin. 2. Déterminer la pathophysiologie moléculaire de la mutation NAA10I72T et sa contribution aux arythmies ventriculaires. Le gène NAA10 est lié au chromosome X, de sorte que les effets sont homozygotes chez les mâles et hétérozygotes chez les femelles. Nous avons obtenu IPSC du garçon et de sa mère, tous deux avec la mutation et les symptômes d'arythmie (plus graves chez le garçon). Nous utiliserons deux lignées cellulaires de contrôle: les femelles et les mâles. Méthodes: Nous différencierons les hiPSC en cardiomyocytes en laboratoire, et des expériences seront faites 35 jours après la différenciation. L'hipsc-cm obtenue sera utilisée pour des mesures électrophysiologiques par patch-clamp (AP, occurrence de EADs et DADs dans des conditions de stress), et pour des enregistrements intracellulaires simultanés de Ca2+ par microscopie confocale. Une attention particulière sera accordée aux étincelles de Ca2+, qui reflètent la fonction de RyR2 in situ, et à l'existence d'un courant de Na+ tardif. Les canaux RyR2 seront isolés du système hiPSC-CM afin d'effectuer des analyses fonctionnelles. Brièvement, ils seront incorporés dans les bicouches lipidiques et leurs propriétés de canal unique seront testées, à la fois dans des conditions de base et sous des défis biochimiques. Résultats escomptés: Nos résultats nous permettent d'élucider les mécanismes proarythmogènes de deux familles atteintes de maladies différentes, mais qui présentent des arythmies et une mort subite.

Objective: 1. Determine the molecular pathophysiology of the CPVT RyR2C2277R mutation in hiPS-CM of CPVT patients carrying this mutation, and its contribution to ventricular arrhythmias. The RyR2C2277R mutation represents a heterozygous substitution of cysteine ​​to arginine at position 22773. This mutation has been clinically characterized by our Spanish collaborator, Dr. Zorio, in one Spanish family. We have obtained IPSC from two family members: one with the mutation and another without the mutation, which will be used as control. 2. Determine the molecular pathophysiology of the NAA10I72T mutation and its contribution to ventricular arrhythmias. The NAA10 gene is linked to X chromosome, so effects are homozygous-like in males, and heterozygous-like in females. We have obtained IPSC from the boy and his mother, both with the mutation and arrhythmia symptoms (more severe in the boy). We will use two control cell lines: from female and from male. Methods: We will differentiate hiPSC into cardiomyocytes in the laboratory, and experiments will be made 35 days after differentiation. The obtained hiPSC-CM will be used for electrophysiological measurements by patch-clamp (AP, occurrence of EADs and DADs under stress conditions), and for simultaneous intracellular Ca2+ recordings by confocal microscopy. Special attention will be given to Ca2+ sparks, which reflect RyR2 function in situ, and the existence of late Na+ current. RyR2 channels will be isolated from the hiPSC-CM in order to perform functional analyses. Briefly, they will be incorporated into lipid bilayers and their single channel properties will be tested, both in basal conditions and under biochemical challenges. expected results: Our results allow us to elucidate the proarrhythmogenic mechanisms of two families with different diseases, but which present with arrhythmias and sudden death.