Génétique et physiopathologie des formes rares d'hypercholestérolémie familiale – ADHPATH

L'hypercholestérolémie représente l'un des facteurs de risque majeurs de l'athérosclérose et de ses complications
cardiovasculaires. L'hypercholestérolémie, toutes origines confondues (monogénique et multifactorielle), touche un sujet sur 20 dans la population générale et ses facteurs de prédisposition génétique sont encore largement inconnus. Seuls les gènes impliqués dans l'hypercholestérolémie à transmission autosomique dominante (ADH) ont été identifiés, le gène LDLR codant le récepteur des LDL, et le gène APOB codant son ligand. Ces formes familiales ne sont pas rares et sont généralement sous diagnostiquées dans la population générale, leur étude représente donc un enjeu de santé publique. Nos résultats ont révélé l'existence d'une complexité encore plus importante avec l'implication dans l'HCF dominante d'au
moins 3 gènes supplémentaires : HCHOLA3 en 1p32-p34.1, que nous avons identifié comme étant PCSK9 (Proprotein Convertase Subtilisin Kexin), HCHOLA4 en 16q22 et HCHOLA5. Le projet de recherche comprend trois aspects :
1) identification des gènes HCHOLA4 et HCHOLA5. Nous utilisons comme stratégie initiale la cartographie génomique, la recherche de mutations dans les gènes de la région d'intérêt chez les malades et la confirmation de leur effet pathogène sur des modèles in vitro. Les familles utilisées pour l'analyse familiales sont recrutées par les 13 centres du Réseau National de Recherche sur l'hypercholestérolémie familiale que C. Boileau et M. Varret coordonnent. En parallèle, nous cherchons à caractériser des endophénotypes spécifiques des sous-types moléculaires de l'ADH : metabolique (identification chez les proposants d'une réponse cellulaire spécifique en conditions LPDS), transcriptomique et protéomique [identification de différences (ARNm et protéiques) spécifiques à partir des lymphoblastes des proposants].
2) étude in vivo du métabolisme des lipoprotéines : ces études cinétiques sont réalisées sur des malades appartenant aux différents sous-types moléculaires de l'ADH (défauts HCHOLA4, HCHOLA5 et PCSK9). Leur objectif est de permettre d'évaluer l'origine de l'excès de cholestérol : excès de production hépatique des particules porteuses de l'apo B ou défaut de catabolisme des LDL par les tissus. Ces études sont réalisées avec des marquages à la leucine deutérée et analysées par modélisation des compartiments métaboliques.
3) étude des mécanismes phathogéniques liés au défaut p.R357H du gène PCSK9 sur la (mutation originale identifiée par notre groupe). Deux approches sont utilisées : l'analyse de nos lignées de souris trangéniques [souris classiques avec expression restreinte (hépatique adulte) du transgène humain muté, et souris KI sans restriction d'expression] en conditions basales et sous régime contenant du sucrose. La deuxième approche repose sur des études in vitro des mutants par transfection classique et par adénovirus dans des cellules HepG2, ainsi que dans des hépatocytes primaires et des macrophages humains. L'identification des gènes HCHOLA4 et HCHOLA5 et de leurs produits doit permettre de révéler des acteurs encore inconnus de l'homéostasie du cholestérol, acteurs partenaires de ses voies métaboliques majeures hépatiques et/ou périphériques. La contribution des variants de ces gènes au determinisme des formes multifactorielles devra alors être étudiée. L'étude du mutant pR357H du gène PCSK9 devrait contribuer à une meilleure connaissance du rôle hépatique de cette nouvelle convertase. Enfin, l'ensemble de nos résultats vont contribuer à définir de nouvelles cibles pharmacologiques permettant de déboucher à terme sur des traitements complémentaires tant des formes monogéniques que des formes multifactorielles d'hypercholestérolémie.