Mécanismes moléculaires impliqués dans la maturation du cartilage et la prédisposition à l'ostéochondrose chez le cheval – BIOCART 2

Le squelette est un composant essentiel de la conformation, caractère pris en compte depuis longtemps dans les schémas de sélection. Par ailleurs, plusieurs pathologies squelettiques affectent les principales espèces d'élevage. Nous proposons un programme de recherche novateur afin d'identifier les mécanismes moléculaires contrôlant l'ossification endochondrale, en particulier chez le cheval. Le projet objet de cette demande consiste en une analyse fonctionnelle de la maturation du cartilage épiphysaire, afin d'améliorer in fine notre compréhension de la physiopathologie moléculaire de l'ostéochondrose (OC) chez le cheval. Cette pathologie regroupe un ensemble de troubles ostéoarticulaires juvéniles caractérisés par un défaut de maturation du cartilage. L'OC est la plus fréquente des pathologies du développement squelettique, avec une prévalence de 30 % chez les chevaux de course. Elle constitue un problème majeur en termes de santé, bien-être animal et performance des jeunes chevaux pour les plus atteints. Des kystes osseux sous-chondraux ou des fractures sous-chondrales peuvent apparaître en fonction de contraintes biomécaniques. L'étiologie de l'OC, multifactorielle, est encore mal comprise et implique des composantes génétiques, nutritionnelles ainsi que des traumas liés à l’entraînement. Les mécanismes moléculaires ne sont pas connus et les résultats contradictoires des études menées jusque là incitent fortement à améliorer notre connaissance de la biologie du cartilage. L’impact de cette pathologie dans le monde de l’élevage équin a aboutit à un projet collaboratif (GenEquin), financé en 2007 par l'ANR et la profession (INRA, Haras Nationaux, ENVA-Cirale, Ulg), avec pour objectif d'identifier les régions chromosomiques contribuant à la variabilité de la prédisposition génétique à l'ostéochondrose. Un programme d'analyse fonctionnelle, complémentaire de cette étude QTL, faciliterait l'identification des gènes et des mutations en cause et permettrait de préciser la physiopathologie et l'étiopathologie de l'ostéochondrose. L'objectif du présent projet est d'identifier les processus biologiques entraînant cette anomalie de maturation du cartilage. Il vise d'une part à analyser le transcriptome, le protéome et les micro-ARNs de trois zones distinctes du cartilage épiphysaire normal issues d’explants (chondrocytes articulaires, prolifératifs, hypertrophiques) et de la région d'os sous-chondral. Nous voulons tester si l'OC provient d'un défaut de résistance du cartilage au contraintes mécaniques ou d'un défaut de réparation de jeunes lésions. Nous proposons d’exploiter les outils issus du séquençage complet du génome équin comme la puce d'expression équine 44K Agilent et de lever le verrou de l’accès aux animaux, principal frein au développement de la génomique équine. Une collaboration entre l'INRA et les Haras Nationaux nous permettra, en effet, d'avoir accès à 10 poulains de 6 mois provenant d'un même élevage expérimental. Les comparaisons porteront sur du cartilage normal de poulain sains ou atteints d'OC, soumis ou non à une contrainte mécanique expérimentale. A partir des explants, quatre zones, correspondant aux chondrocytes articulaires, prolifératifs, hypertrophiques et à l'os sous-chondral, seront disséquées et analysées séparément. L'étude de la lésion elle-même renseignera également sur les processus de cicatrisation mis en œuvre. Aucune analyse de ce type n'a encore été réalisée, dans aucune espèce. Ce projet devrait donc apporter un éclairage nouveau sur les mécanismes moléculaires mis en jeu lors de la maturation du cartilage et dans la réponse aux contraintes mécaniques. Ces résultats pourraient s'avérer extrêmement intéressants pour d'autres espèces, en particulier chez l'homme dans le cadre de l'étude génétique des chondrodysplasies et de l'étude des affections ostéo-articulaires dégénératives comme l'arthrose.