Dynamiques Cardiogeniques du Genome – CaGeD

Les maladies cardiaques congénitales sont un problème de sante majeur ayant un impact sociétal et économique important. Malgré le progrès dans le traitement et la gestion des patients, l’incapacité du cœur a récupérer entièrement sa fonction suite à une lésion provoque des complications et l’insuffisance cardiaque. Le projet dynamiques cardiogéniques du génome vise a mieux comprendre l’épigénétique conférant leur identité aux cellules cardiaques, ce qui permettra d’assister de futurs thérapies visant a prévenir le remodelage pathologique et promouvoir la régénération.

Des mécanismes épigénétiques complexes permettent de régler très finement l’expression des gens pendant la vie d’un organisme. Ils incluent des modifications de l’ADN n’impliquant pas la séquence, telles les méthylations, ainsi que des changements dits d’ordre supérieur de la chromatine. Ces derniers permettent aux grands nombres d’éléments régulateurs non-codants, tels que les enhancers et les promoteurs, d’interagir. Des études récentes ont mis en avant l’importance de la cohésine et sa partenaire Nipbl dans la formation de ces « boucles d’ADN » qui représentent un aspect clé de la régulation transcriptionnelle.

L’haplo insuffisance pour Nipbl est de loin le défaut génétique le plus fréquent chez les patients Cornelia de Lange (CdLS). Il a été suggéré qu’une dérégulation globale de l’expression de gènes était à l’origine des défaut cardiaques complexes observes, dont des défaut neuronaux et cardiaques.

Actuellement, l’implication de Nipbl dans les changements de conformation de la chromatine dans les cellules cardiauques n’a pas été démontrée. Mon hypothèse de travail est que plusieurs évènements de remodelage chromatinien, impliquant des facteurs de transcription clés, sont affectés chez les patients CdLS.

Mon premier objectif est de révéler la signalisation dépendent de Nipbl dans les cellules cardiaques. Je vais étudier la signalisation et l’accessibilité de la chromatine dans des mutants conditionnels Nipbl, ainsi qu’étudier l’interaction en Nipbl et le facteur de transcription cardiaque majeur Nkx2.5. Cela me permettra d’identifier des voies de signalisation, gènes et éléments de régulation directement impactes par une déficience de Nipbl.

Le deuxième objectif est de révéler les changements de conformation de la chromatine majeures se produisant dans les progéniteurs cardiaques. Pour cela, je m’affranchirai d’une limitation actuelle concernant les ChIP-seq Nipbl en générant une lignée Nipbl-EGFP fusion. Les data –seq des premiers objectifs seront analysées afin d’identifier les gènes et éléments de régulation ciblés par Nipbl-cohésine dans les progéniteurs cardiaques. Des approches 3C permettront de révéler les changements de conformation de la chromatine médiés par Nipbl-cohésine impliquant ces régions génomiques.

Le troisième objectif est de réaliser une récupération de la cardiogenèse dans des modelés in vitro et in vivo de CdLS. Pour cela, des modèles souris et cellules humaines de CdLS seront traités directement avec du Nipbl, ainsi qu’en en ciblant les voies de signalisation identifiées dans les Objectifs 1 et 2.

En conclusion, le projet CaGeD approfondira nos connaissances sur l’architecture chromatinienne associée aux progéniteurs cardiaques, ainsi que le rôle de Nipbl lors de sa mise en place. Cela assistera le développement de futurs outils thérapeutiques ciblant le remodelage chromatinien afin de promouvoir la régénération ou prévenir une signalisation pathologique