Rôle de l’actomyosine dans la mégacaryopoïèse normale et pathologique – MyoMeg

La maturation des mégacaryocytes (MK), qui va aboutir à la formation des plaquettes, est un phénomène unique caractérisé par trois processus, tous accompagnés de remaniements majeurs du cytosquelette : 1) la polyploïdisation par un mécanisme appelé endomitose; 2) la formation des proplaquettes par le déroulement des membranes de démarcation; 3) la migration des MK vers la niche vasculaire où les plaquettes sont directement libérées dans le flux sanguin.
Le thème de notre équipe a été l’étude du rôle des petites GTPases de la famille Rho dans les étapes tardives de la différenciation MK. Les principaux résultats obtenus ont été les suivants: 1) l’inhibition de la voie Rho/Rock favorise le polyploidisation des MK, en contrôlant l’anneau contractile; 2) l'activation de la voie Rho/Rock empêche la formation de proplaquettes en phosphorylant la chaîne légère de la myosine (MLC2/MYL9); 3) les Rho GTPases par le complexe transcriptionel de MAL/SRF contrôlent la transcription de MYL9 et de le métalloprotéase MMP9 et de nombreux autres constituants du complexe actomyosine. Ce travail a donc mis en évidence le rôle clef du système actomyosine dans la production des plaquettes alors que l’on croyait que seuls les microtubules jouaient un rôle déterminant.
Ce projet est focalisé sur la démonstration du rôle direct du cytosquelette d’actomyosine dans la mégacaryopoïèse en conditions physiologiques ou pathologiques. Nous venons de montrer l’expression de la myosine IIB non musculaire (MYH10) dans la mégacaryopoïèse alors que l’on croyait que seule la myosine IIA non musculaire était exprimée. Nous émettons l'hypothèse basée sur des résultats préliminaires que MYH10 est responsable de la régulation de la cytocinèse alors que MYH9 contrôlerait la formation des proplaquettes et la migration. L’objectif principal de ce projet sera de déterminer le rôle respectif de ce ces deux formes de myosine II au cours de la maturation mégacaryocytaire. Le second objectif est de mettre en évidence le rôle de mDia (1et 2), un déterminant majeur de la nucléation et de la polymérisation de l’actine jouant un rôle important dans la régulation de l'actomyosine et dans les interactions entre actine et microtubules. Nous allons aborder quatre questions actuellement sans réponse : - Quel est le rôle précis de MYH10 dans la régulation de la ploïdisation, dans la formation des plaquettes et de la migration des MK? - Comme est régulé MYH10 au cours de la différenciation normale et pathologique ? - Quels sont les rôles spécifiques et redondants des deux myosine II (MYH9 et MYH10) ? - Quels sont les rôles de mDia1 et 2 sur les temps précoces et tardifs de la mégacaryopoïèse ? Pour répondre à ces questions, nous allons utiliser 3 modèles complémentaires qui permettront des analyses in vivo et in vitro à la fois fonctionnelles et moléculaires. Un premier modèle consistera en l’étude de souris avec un KO de MYH10 dans le tissu hématopoïétique; le second sera l’étude d’une lignée de souris dans laquelle le premier exon de myh9 a été remplacé par l’ADNc de myh10 en fusion avec la GFP. Ce modèle permettra l’étude de la redondance entre MYH9 et MYH10. La troisième approche consistera dans l’inhibition de l’expression de gènes d’intérêt par des shRNAs dans des cellules humaines en utilisant des MK dérivés de cellules CD34 positives.
Ce travail permettra de mieux comprendre comment la dynamique du cytosquelette d’actomyosine (myosine II et mDia) agit sur la mégacaryopoïèse. Les retombées de ce travail sont essentiellement fondamentales permettant de mieux comprendre le mécanisme de la production plaquettaire, un phénomène unique en biologie cellulaire. Ce travail est également un préalable à la compréhension de certaines thrombopénies héréditaires ou acquises y compris celles qui résultent de nouvelles thérapies utilisées en cancérologie ou d'autres pathologies.