Transfer de microRNA par les vésicules extracellulaires dans l'athérosclérose – EXTREMA

Malgré une meilleure prise en charge, les pathologies cardiovasculaires restent la principale cause de mortalité. L’athérosclérose se développe initialement au niveau endothélial dans des zones spécifiques caractérisées par un flux sanguin perturbé ou lent qui entraine l’activation endothéliale à l’origine du recrutement de cellules inflammatoires aux sites des lésions. Il s’ensuit alors une accumulation de lipides dans l’intima et le développement des lésions d’athérosclérose. Cette pathologie implique de nombreux types cellulaires communicants entre eux par divers mécanismes. Cette communication contribue à des changements phénotypiques majeurs des divers types cellulaires. Parmi, les mécanismes de contrôle de l’expression génique, il apparaît que de petits ARNs non codants, les microARNs (miRs), jouent un rôle crucial dans le développement de l’athérosclérose. Récemment, un nouveau concept a émergé selon lequel les vésicules extracellulaires (VEs) sont de nouveaux médiateurs intercellulaires permettant le transfert biologique ou bien localement ou à distance.
En réponse à divers stimuli, les cellules relarguent des VEs dans l’espace extracellulaire. A ce jour, 2 types de VEs sont décrits : 1- les microvésicules (MVs – ou microparticules) et 2- les exosomes (Exos). Ces VEs diffèrent les unes des autres par leur taille, leur compostions et leurs mécanismes de formation. Les MVs (100nm-1µm de diamètre) sont relarguées depuis la membrane plasmique et expriment à leur surface des antigènes des cellules originales. Les exosomes (40nm-100nm) sont relargués à partir des corps multivésiculaires intracellulaire et expriment des marqueurs spécifiques de ces organelles.
Les VEs sont considérées comme de potentiels biomarqueurs du statut pathologique, comme montré pour les MVs d’origine endothéliale. De récentes évidences indiquent que les VEs ne sont plus à considérer comme de simples biomarqueurs mais comme de réels acteurs biologiques capables de transférer une information biologique à distance. Au cours de leur formation, les VEs empaquètent du matériel cellulaire, parmi lesquels les miRs. A ce jour, les mécanismes de transfert de miRs par les VEs dans le contexte de l’athérosclérose ont peu été décrits.

Nous émettons l’hypothèse selon laquelle les VEs endothéliales circulantes contrôlent l’expression génique, les changements phénotypiques et le développement de l’athérosclérose en transférant sélectivement des miRs à des cellules cibles à distance.
Des données préliminaires supportent cette hypothèse. Nous avons identifiés 2 sets de miRs endothéliaux préférentiellement exprimés dans les MVs (MVs-miRs) et dans les Exos (Exo-miRs) en fonction des conditions hémodynamiques (shear stress) et pro-athérogénique (oxLDL stimulation) in vitro. Parmi ces miRs, nous avons sélectionné deux candidats dont l’expression est retrouvée associée aux types de VEs plasmatiques dans des conditions expérimentales et cliniques d’athérosclérose in vivo. De plus, nous avons identifiés des cellules réceptrices pour les différents types de VEs au niveau splénique. De façon intéressante, ces cellules expriment peu de miRs contenus dans les VEs les ciblant. Ceci suggère que le transfert de miRs par les VEs pourrait affecter leur phénotype par l’intermédiaire de différents gènes cibles.

Ainsi nos objectifs sont de :
1. Définir le profil d’expression en miRs de VEs endothéliales en réponse à différentes conditions hémodynamiques et pro-atherogéniques et de déterminer les mécanismes impliqués dans l’export sélectif des miRs dans les VEs.
2. D’analyser la biodistribution et les effets fonctionnels des VEs transférées in vitro et in vivo.
3. De déterminer les conséquences d’un tel transfert dans le contexte de l’athérosclérose in vivo.

L’investigateur principal possède l’expertise nécessaire à la bonne conduite de ce projet. Les données préliminaires déjà obtenues attestent de la faisabilité de ce projet.