– MOTOAXONE

La dégénérescence axonale est clairement identifiée comme un processus auto-destructeur actif, non apoptotique. Des travaux montrent que la dégénérescence axonale précède voire cause la mort dans les maladies neurodégénératives comme la SLA. Un transport axonal perturbé et des anomalies du cytosquelette sont parmi les évènements les plus précoces détectés chez les souris modèles de la SLA. Des protéines du transport axonal (dynéine, kinésines...) ou du maintien des axones (tau, neurofilaments...) sont mutées dans la SLA et les maladies analogues. Les stratégies de protection des axones sont à la base des thérapies les plus efficaces dans les souris SLA.
Ce projet vise à comprendre comment des protéines mutées dans les maladies du motoneurone chez l'homme et la souris conduisent à la dégénérescence axonale, à rechercher si les voies de signalisation convergent vers des effecteurs communs et à tenter de les bloquer par des composés pharmacologiques ou des manipulations génétiques.
La découverte de nouveaux gènes impliqués dans les SLA et le développement de puissants outils de transfert génique et d'imagerie offrent une occasion unique d'étudier les mécanismes de dégénérescence des axones moteurs. Nos buts sont :
1. Développer et étudier des modèles in vitro de dégénérescence axonale de type SLA.
Des vecteurs lentiviraux seront utilisés pour surexprimer VAP-B mutée ou pour inhiber VAP-B dans des motoneurones en culture. Un deuxième modèle de dégénérescence axonale sera constitué par l'inhibition de l'alsin après électroporation de siRNA. La croissance et la dégénérescence axonale seront étudiées à l'aide d'un système d'imagerie automatisé et la dynamique des endosomes par un test de recyclage de la transferrine. Le transport axonal sera suivi par videomicroscopie de marqueurs fluorescents.
2. Evaluer le rôle causal ou contributif d'effecteurs moléculaires.
Les éléments de signalisation tels que CRMP4 seront surexprimés ou inhibés et les effecteurs potentiels (Rac1, p38, PI3K...) seront modulés par des outils géniques ou pharmacologiques. Les conséquences de ces modulations sur la croissance et la dégénérescence axonale seront quantifiées.
3. Explorer le rôle de VAP-B et de CRMP4 in vivo.
Une transgenèse classique sera utilisée pour développer le modèle de SLA lié à VAP-B. Pour moduler le niveau de CRMP4 dans les souris mutantes SOD1, des vecteurs AAV seront injectés en intramusculaire pour infecter de façon rétrograde les motoneurones. Dans les deux modèles, les effets seront estimés par des tests de comportement, d'électrophysiologie et d'histopathologie. L'imagerie in vivo des axones sera effectuée à l'aide d'un microscope confocal et d'un système d'endoscopie à fibres optiques.
Un équipement très performant est à disposition : à l'IBDML, un Flash-cytomètre et un video-microscope avec le logiciel d'imagerie Metamorph ; à l'INMED, un microscope confocal Zeiss et une plateforme technique RNAi in vivo (en service courant 2006).
Notre projet de recherche sur la SLA repose sur un nouveau concept: la convergence des voies de signalisation aboutissant à la dégénérescence axonale. L'étude du transport axonal, du traffic intracellulaire (ER/Golgi/endosomes) et de la dégénérescence axonale dans les modèles SOD1, alsin et VAP-B va nous permettre pour la première fois de dégager les différences et surtout les similitudes entre modèles. La disséction moléculaire des voies de signalisation contribuera à identifier les points de convergence. Le développement de nouveaux modèles animaux et de systèmes d'imagerie intravitale devrait ensuite permettre de vérifier ces hypothèses in vivo. Les composés pharmacologiques, évalués d'abord dans le modèle alsin, pourraient protéger les axones dans d'autres formes de SLA héréditaire ou sporadique.