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Rôle d’AML1 dans l’hématopoïèse pathologique liée à la thrombopénie familiale avec la prédisposition à la leucémie aïgue myéloïde (FPD/AML) – FPDAML

Résumé de soumission

Le facteur de transcription AML1 (RUNX1) est la sous-unité alpha du core binding factor (CBF) et une des cibles les plus fréquentes des altérations génétiques identifiées dans les leucémies. AML1 contient un domaine RHD correspondant à la région de liaison à l’ADN et de dimérisation avec CBFß et un domaine carboxy terminal de transactivation. AML1 est essentiel pour l’établissement de l’hématopoïèse définitive, a un effet dose dans la régulation de la quantité des CSHs et des progéniteurs et un rôle plus spécifique dans la différenciation des cellules T et des mégacaryocytes.
Pour étudier le rôle des mutations d’AML1 dans le développement de leucémies et l’induction d’une thrombopénie, une maladie génétique héréditaire : la thrombopénie familiale avec prédisposition aux leucémies aigues myéloïdes (FPD/AML) est un excellent modèle. C’est une maladie plaquettaire à transmission autosomale dominante. Le gène candidat est AML1 car divers types de mutations germinales ont été identifiés toujours à l’état hétérozygote chez 27 familles.
Dans la FPD/AML, l’incidence des leucémies varie de 20% à 50%. Les mutations impliquent toujours le domaine RHD, réduisant ou supprimant la fixation de la protéine mutée à l’ADN mais :
1- certaines mutations génèrent une protéine AML1 qui garde la capacité d’hétèro-dimérisation avec CBFß mais qui joue un rôle dominant négatif (DN) en inhibant l’activité transcriptionnelle de CBF.
2- d’autres mutations ou délétions génèrent une haploinsuffisance d’AML1.
Les études réalisées dans un nombre très faible de cas suggèrent que l’incidence des leucémies est plus faible en cas d’haploinsuffisance. Les mécanismes par lesquels certaines altérations génétiques d’AML1 prédisposent plus que d’autres à la LAM restent donc mal compris.
Notre hypothèse basée sur des résultats préliminaires est que les mutations AML1-DN induisent un état pré-leucémique en dérégulant profondément le compartiment des CSHs et des progéniteurs, augmentant ainsi le compartiment des progéniteurs granulo-monocytaires, cibles de mutations secondaires capables d’induire une LAM. Si l’on en croit le modèle murin, ce n’est pas le cas dans l’haploinsuffisance d’AML1. La nature de la mutation d’AML1 doit donc prédire le risque de transformation en LAM.
Nous proposons d’étudier l’hématopoïèse in vitro (progéniteurs multipotents et engagés) de quatre familles FPD/AML ayant différents types de mutations (consentement obtenu) et de corréler les anomalies observées avec la régulation anormale des cibles directes d’AML1. Le profil transcriptionnel sera étudié dans les progéniteurs hématopoïétiques des patients et l’identification des gènes cibles d’AML1 sera facilitée d’une part par l’inhibition d’AML1 par ARN interférence, d’autre part par l’identification des promoteurs auxquels se fixe AML1 (par ChIP-seq) dans les progéniteurs hématopoïétiques normaux. Cette approche complexe est déjà un cours et nos premiers résultats (identification de NR4A3, NOV, p19 et ZBTB1) confirment qu’elle est tout à fait faisable. Les gènes cibles d’AML1 et leur implication dans la pathologie seront validés dans deux types de modèles, les uns murin (souris avec un KO conditionnel d’AML1, souris avec le KO du gène candidat), l’autre humain (cellules souches pluripotentes que nous sommes en train d’induire à partir des biopsies cutanées des patients).
Contrairement à la prédisposition à la leucémie, la thrombopénie bien que modérée est détectée dans toutes les familles quelque soit la mutation suggérant un effet dose d’AML1 sur la régulation de la mégacaryopoïèse et la production plaquettaire. L’identification des anomalies de différenciation chez les patients ainsi que la caractérisation et la validation des gènes cibles d’AML1 dans le mégacaryocyte sont également un objectif important de cette demande et devraient permettre de mieux comprendre les mécanismes moléculaires régulant la production plaquettaire.

Coordinateur du projet

INSTITUT GUSTAVE ROUSSY (Laboratoire public)

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Partenaire

INSTITUT GUSTAVE ROUSSY

Aide de l'ANR 367 380 euros
Début et durée du projet scientifique : - 48 Mois

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