Myopathies myofibrillaires: des études cliniques à la physiopathologie moléculaire – MFM

Les myopathies myofibrillaires (MFM) sont des maladies musculaires rares, définies par des agrégats sarcoplasmiques de protéines (notamment desmine) associés à une désorganisation myofibrillaire. Les MFM sont hétérogènes, liées à au moins 7 gènes ; la plupart associent une faiblesse musculaire à une cardiopathie. Nous avons contribué à établir que, dans les MFM : a) les mutations du filament intermédiaire desmine altèrent l'intégrité et la résistance des muscles striés; b) celles de l'alphaBcrystalline ou de la sélénoprotéine N pourraient altérer la réponse cellulaire au stress. Néanmoins, les frontières et la physiopathologie des MFM restent mal définies, les défauts moléculaires majoritairement inconnus, et aucun traitement n'est disponible.
Ce projet multidisciplinaire a pour objectifs: a) préciser les phénotypes et les bases moléculaires des MFM; b) générer des modèles cellulaires et animaux, afin de c) caractériser la physiopathologie des MFM et rechercher des thérapies.
*******************Nous allons étudier les MFM associant des approches cliniques, myopathologiques, génétiques, protéomiques, d'imagerie cellulaire et physique fondamentale, dans un effort multidisciplinaire unique sur le plan international.
L'Equipe 2 va réévaluer les données cliniques, radiologiques, myopathologiques et immunohistochimiques des patients MFM, afin de mieux définir leur spectre phénotypique, améliorer les critères diagnostiques et définir des sous-groupes homogènes. Cette analyse sera couplée à des études de liaison, afin d'orienter la recherche de mutations parmi les gènes connus ou candidats. Nous analyserons également les corrélations phénotype-génotype et l'histoire naturelle, pour établir des critères pronostiques. L'Equipe 1 va : a) rechercher des mutations dans les gènes connus ou candidats pour MFM ; b) générer des modèles cellulaires et animaux in vivo, notamment avec des agents amphiphiles. Ces modèles serviront à déterminer les conséquences des différentes mutations sur les interactions protéiques, les voies de signalisation (p38 MAK) et la phosphorylation de l'alpha B-crystalline. L'Equipe 3 utilisera les cellules et biopsies musculaires de ces modèles pour évaluer : a) le statut oxydatif des protéines cellulaires (DCFDA, OxyBlot, protéomique 2D) ; b) la dégradation par le protéasome des protéines formant des agrégats (activités peptidase, taux d'expression, inhibiteurs, modifications oxydatives). L'Equipe 4 appliquera des études physiques d'imagerie structurale in situ, basées sur des techniques de radiation (synchrotron) et des calcules de modélisation, à l'analyse structurale et mécanique des filaments intermédiaires dans les cellules et les biopsies des modèles expérimentaux et des patients. Ceci permettra de caractériser l'architecture et les propriétés mécaniques des filaments intermédiaires in situ, à l'échelle du filament, le réseau filamentaire, cellulaire et tissulaire, ainsi que leur corrélation avec les différents défauts moléculaires.

*******************La définition de sous-groupes phénotypiquement homogènes dans les MFM améliorera le diagnostic, le pronostic et le suivi des patients. L'identification de nouveaux phénotypes homogènes est aussi un préalable pour la recherche de nouveaux gènes impliqués dans les MFM, notamment par clonage positionnel. L'identification de nouvelles mutations permettra un diagnostic moléculaire et un conseil génétique aux familles atteintes. Les modèles cellulaires et animaux développés fourniront de données clés sur la physiopathologie des MFM et faciliteront le développement de thérapies. Cette combinaison novatrice d'expertises complémentaires fournira des informations originales sur la structure normale et pathologique des filaments intermédiaires, leurs interactions, et leur rôle dans l'intégrité et la mécanique musculaires. Ces travaux aideront à la compréhension d'autres maladies musculaires, cardiaques et/ou liées à l'oxydation et l'agrégation de protéines.