Anomalies précoces dans un modèle murin de la dystrophie myotonique de Steinert : un modèle de la forme congénitale ? – MODELCDM

La dystrophie myotonique de Steinert (DM1) touche 1 personne sur 8000 en France. C’est une maladie dominante caractérisée par une grande variabilité dans la nature et la sévérité des symptômes. Elle se caractérise par une faiblesse musculaire, une myotonie, une cataracte précoce, des troubles cardiorespiratoires, une hypersomnolence, un hyperinsulinisme et des anomalies cognitives et du comportement. La forme la plus grave de la maladie (congenital DM « CDM ») se manifeste dès la naissance par une hypotonie, des problèmes respiratoires sévères et des défauts de succion et de déglutition et par un retard psychomoteur et un retard mental. DM1 et CDM sont dues à l’amplification d’un triplet CTG dans la séquence 3’UTR du gène DMPK (DM protein kinase). Dans la population normale, le nombre de CTG varie de 5 à 37 et reste stable. Chez les patients DM1, le nombre de CTG est supérieur à 50 et augmente de génération en génération pour atteindre jusqu’à 4000 répétitions dans les formes les plus graves. La taille de la répétition est relativement bien corrélée à la sévérité de la maladie. Il est maintenant clairement établi que la majorité des symptômes résulte d’un effet trans-dominant des ARN DMPK mutés. En effet, les ARN DMPK porteurs d’amplification CUG anormales, sont séquestrés dans le noyau sous forme de « foci » et altèrent le fonctionnement de protéines fixant les CUG et impliquées notamment dans la régulation de l’épissage alternatif. On observe chez les patients DM1 au moins une vingtaine d’ARN dont l’épissage alternatif est altéré. Malgré les importants progrès réalisés ces dernières années sur la compréhension des mécanismes impliqués dans la DM1, la forme grave CDM de la pathologie reste un mystère.
Nous avons développé un modèle de souris transgéniques afin d’étudier les mécanismes d’instabilité des répétitions CTG, leur conséquences physiopathologiques et afin de disposer d’un modèle pour des essais précliniques. Nous avons utilisé de grands fragments d’ADN génomiques directement clonés à partir d’ADN de patients DM1. Nous avons obtenus des souris contrôle portant le gène DMPK et une répétition normal de 20 CTG et des souris porteuse d’amplification CTG d’au moins 300 CTG. Grâce à une instabilité importante des répétitions >300 CTG, similaire à celle observée dans les familles DM1 nous avons obtenu plus récemment des souris transgéniques avec >1000 CTG (« DMSXL »). Ces souris montrent un nombre important de foci nucléaire, des anomalies d’épissage et un phénotype sévère (anomalies musculaires, cardiaques et du système nerveux). Ces souris sont les seules qui expriment le transgène DMPK avec son propre promoteur au cours du développement et dans différents tissus. Elles représentent donc un modèle multisystémique unique et utile pour l’étude des mécanismes impliqués dans DM1.
Notre nouveau projet s’intéresse plus particulièrement au stade précoce du phénotype chez les DMSXL. En effet, nous observons très tôt une forte mortalité des souriceaux transgéniques (60%) pendant le premier mois. Par ailleurs, dès le premier jour, les nouveaux nés DMSXL paraissent moins actifs, sont pâles et leur estomac contient très peu de lait. Il est intéressant de rappeler ici que la forme congénitale de la maladie (CDM) est caractérisée à la naissance par une hyptoponie et des défauts de succion et de déglutition. D’après nos premières observations, nous proposons que les processus pathophysiologiques induits par les expansions CTG s’activent très tôt au cours du développement dans les souris DMSXL comme chez les patients CDM. Nous utiliserons donc le modèle DMSXL pour caractériser aux stades précoces, les conséquences moléculaires, histologiques et physiologiques des expansions CTG. Disposant du seul modèle qui exprime de si grandes répétitions (jusqu’à 1700 CTG) dans différents tissus, nous avons un outil unique pour déterminer les bases moléculaires d’au moins certains symptômes typiques de la forme congénitale sévère CDM.