Syndrome de Waardenburg : analyse cellulaire et moléculaire des défauts cranio-faciaux dans des modèles murin – Pax3 in WS

Le syndrome de Waardenburg (WS) est la forme la plus commune de surdité infantile non héritée associée à des anomalies pigmentaires. Les syndromes de type I et III présentent d'importants défauts cranio-faciaux et sont associés à des mutations du facteur de transcription PAX3. Cependant, malgré une expression de Pax3 au cours du développement cranio-facial, ses fonctions au cours de la morphogenèse de la face n'ont pas été étudiées. Ce projet de recherche a comme objectif de caractériser les fonctions moléculaires et cellulaires de Pax3 au cours du développement cranio-facial en utilisant des modèles murins du syndrome de Waardenburg.
Le candidat a généré par recombinaison homologue plusieurs mutants de souris conditionnels et/ou ciblés par des rapporteurs nLacZ ou GFP. Parmi les outils génétiques utiles pour cette étude, nous disposons d'allèles perte de fonction pour Pax3 et Pax7, d'un allèle conditionnel gain de fonction, et d'un allèle conditionnel dominant négatif. De manière frappante, les mutants pour ces différents allèles présentent des défauts de morphogenèse et de croissance cranio-faciale. Différentes combinaisons entre ces allèles génèrent une série de mutants présentant des défauts allant d'un développement quasi-normal à une absence complète de la face.
La fonction de Pax3 au cours du développement cranio-facial n'a pas été documentée. Cette étude va désormais être possible grâce aux outils génétiques uniques dont je dispose Nous proposons d'étudier dans un premier temps la dynamique d'expression de Pax3 et Pax7 au cours du développement cranio-facial, un processus complexe impliquant une succession d'évènements moléculaires et morphogénétiques conduisant à la formation de cartilages, os, nerfs de la tête et du cou au niveau des arcs branchiaux et de la région fronto-nasale.
Dans une deuxième étape, nous étudierons les phénotypes cranio-faciaux de nos différents allèles Pax3 et des doubles mutants Pax3:Pax7 en utilisant des marqueurs du développement cranio-facial.
Pax3 et Pax7 sont exprimés à la fois dans l'épithélium de surface et le mésenchyme provenant des cellules de la crête neurale. Nous analyserons indépendamment les fonctions de ces gènes dans ces tissus en utilisant des lignées exprimant la recombinase Cre de manière spécifique et croisées avec nos allèles conditionnels. En complément de l'analyse phénotypique, nous identifierons les gènes et cascades moléculaires cibles de Pax3 et Pax7 impliqués dans le développement cranio-facial in vivo, grâce à notre allèle Pax3GFP/+ , permettant l'accès direct au transcriptome des cellules Pax3+ chez l'animal.
L'ensemble des expériences proposées doivent mener à l'identification et l'analyse des fonctions moléculaires et cellulaires de Pax3 et Pax7 au cours de la morphogenèse de la face, pour permettre à terme de lier ces fonctions aux défauts craniaux-faciaux chez les patients atteints du syndrome de Waardenburg.