Implication et correction du défaut d'épissage de Tau dans la dystrophie myotonique – NEUROSPLICEDETAU

La dystrophie myotonique de type I (DM1) est une maladie neuromusculaire génétique rare qui affecte de multiple organes. La mutation DM1 correspond à une expansion instable d'un motif CTG répété (>50) dans la région 3'UTR du gène DMPK situé sur le chromosome 19. La DM1 est une maladie dont la physiopathologie repose sur un gain de fonction toxique des ARN porteurs d'expansion induisant un dysfonctionnement de la machinerie d'épissage et, en conséquence, une altération indirecte de l'épissage de plusieurs transcrits. L’altération d’expression de ces transcrits est à mettre en relation avec les symptômes cliniques. En plus des atteintes musculaire, l’atteinte du cerveau est connue depuis longtemps mais elle ne fait l’objet d’un intérêt particulier que depuis peu. Notre équipe associée à celle de Geneviève Gourdon s’intéresse particulièrement à cet aspect et nous avons montré une altération de l’épissage d’un transcrit neuronal qui code une protéine essentielle à l’organisation de l’architecture axonale et la plasticité neuronale. Il s’agit de la protéine microtubulaire Tau. De plus nous avons montré le développement systématique d’une dégénérescence neurofibrillaire (DNF) dans le cerveau de patients DM1. La DNF correspond à l'agrégation intraneuronale d'isoformes de protéine Tau anormalement modifiées. Ces isoformes sont au nombre de six dans le cerveau humain et proviennent de l'épissage des transcrits d'un seul gène. Notre équipe a montré une agrégation de jeux d'isoformes Tau différents suivant les maladies neurodégénératives, suggérant un lien causal entre le défaut d'épissage de Tau et développement d’une DNF. La DM1 est une maladie modèle pour étudier le lien entre un défaut indirect d’épissage de Tau et le développement d’une DNF. A l’heure actuelle, il n'existe cependant pas de modèle animal permettant d'étudier la relation entre un défaut d'épissage de Tau et le développement d’une DNF. Notre objectif global sera d'évaluer ce concept dans un nouveau modèle animal exprimant le gène Tau humain en association avec un défaut d'épissage indirect induit par l'expression du gène muté de la DM1. Notre projet sera conjointement réalisé par l’équipe de Geneviève Gourdon et la notre. Notre collaboration a déjà permis d’établir que, dans le modèle murin de DM1, l’épissage du transcrit Tau murin est modifié, les protéines Tau sont hyperphosphorylées et la transmission synaptique est altérée modélisant ainsi la pathologie humaine. Cependant, le gène et l’épissage des transcrits Tau murin est différent de l’humain et de plus, la protéine est différente. Pour ces raisons il n’y a pas de développement de DNF et d’agrégation de Tau. Pour aboutir au développement d’une DNF et ses conséquences, nous croiserons la lignée DM1 avec des souris qui exprime le gène Tau humain. Les six isoformes Tau humaines et une DNF tardive sont observées dans les souris exprimant le gène Tau humain. Le nouveau modèle de souris transgénique que nous développerons sera caractérisé par des approches multidisciplinaires et dont l’expertise est répartie entre les deux laboratoires. Nous réaliserons des études : a) comportementales cognitives, motrice et électrophysiologiques, b) immunohistochimiques de la distribution spatiotemporelle des lésions ribonucléaires de la DM1 et de la DNF, c) Afin de démontrer le lien causal, nous avons développer une protéine de fusion qui, in vitro, permet de corriger les défauts d’épissage, dont celui de Tau. A l’aide de vecteurs lentiviraux, nous voulons valider ce travail in vivo, bloquer les défauts d’épissage et empêcher la formation de DNF. Au total, notre travail a pour but de valider notre hypothèse étiologique dans un nouveau modèle transgénique. Ce modèle DM1 x Tau humaine sera particulièrement intéressant pour comprendre les mécanismes à l’initiation de la DNF, la pathophysiologie de la DM1 au niveau cérébrale et envisager une approche thérapeutique par un transfert viral de gène.