Dyskinésie ciliaire primitive : aspects génétiques et fonctionnels – PCD Project

Les Dyskinésies ciliaires primitives (DCP, MIM 242650) constituent un groupe hétérogène de maladies respiratoires génétiques (fréquence 1/16000) classiquement transmises selon un mode autosomique récessif. Dans la moitié des cas, la maladie est associée à un situs inversus (syndrome de Kartagener).La forme classique des DCP est caractérisée par un défaut de l’épuration muco-ciliaire liée à des anomalies des cils, à l’origine d’infections respiratoires récidivantes. D’autres manifestations extra-respiratoires sont parfois associées aux DCP, définissant les “formes syndromiques des DCP” avec hydrocéphalies, polykystoses rénales, déficits sensoriels à type de type rétinite pigmentaire ou de surdité. Les DCP présentent ainsi une grande hétérogénéité génétique et seuls quelques gènes ont été identifiés jusqu’à présent. Une de nos équipes, à l’origine de la découverte du 1er gène de DCP, vient récemment d’identifier deux nouveaux gènes impliqués dans cette pathologie.Notre projet de recherche comporte deux volets : 1/ un premier volet génétique et moléculaire a pour objectifs d’identifier et de rechercher de nouveaux gènes impliqués dans les formes classique et “syndromiques“ des DCP, en exploitant les informations récentes obtenues par l’analyse génomique comparative entre espèces ciliées et non ciliées.2/ un deuxième volet physiopathologique a pour objectifs :2a. d’identifier les principales protéines impliquées dans la ciliogénèse en utilisant des modèles cellulaires et animaux :- approche ex vivo : analyse protéomique de cultures primaires de cellules épithéliales nasales humaines ciliées normales ou pathologiques,- approche in vivo par l’étude d’un modèle murin présentant des déficits d’un régulateur clé de la ciliogenèse.2b. d’étudier les mécanismes rendant compte de la diminution du débit nasal de monoxyde d’azote (NO) observée de manière spécifique chez les patients atteints de DCP. Une méthode originale et précise, la résonance paramagnétique électronique (RPE), sera utilisée pour détecter la production de NO et analyser les NO synthases à l’échelle cellulaire.L’originalité de notre projet réside dans une approche multidisciplinaire alliant aspects cliniques et aspects fondamentaux. Les équipes impliquées possèdent des domaines d’expertises complémentaires et innovantes, essentiels pour la réussite du projet :- en clinique et génétique humaine, nous disposons, en particulier, de la plus large cohorte à l’échelle internationale de patients atteints de DCP bien caractérisés sur le plan phénotypique et pour lesquels de l’ADN a été conservé- en biologie cellulaire, avec la maîtrise d’un modèle original de culture primaire de cellules nasales humaines permettant d’obtenir une différenciation ciliée ex vivo - en analyse protéomique, avec des résultats préliminaires attestant la faisabilité de cette approche et la grande reproductibilité des résultats obtenus dans des cultures contrôles - en génétique fonctionnelle, pour tester les conséquences de mutations de gènes de ciliogenèse dans des modèles animaux,- en physicochimie avec la maîtrise de la RPE, méthode prometteuse, permettant d’aborder à l’échelle cellulaire les liens physiologiques et physiopathologiques entre la diminution du NO nasal et les DCP.Cette synergie des compétences doit nous permettre de progresser rapidement dans la compréhension de l’origine génétique et de la physiopathologie des DCP.