Édition génomique par CRISPR/Cas9 pour traiter les cardiomyopathies liées aux mutations du gène LMNA – Correct-LMNA

La cardiomyopathie dilatée, caractérisée par une dilatation ventriculaire et une fonction systolique altérée, est la seconde cause d’insuffisance cardiaque responsable d’environ 50% des transplantations cardiaques. Pour 25 à 50% des patients présentant une cardiomyopathie dilatée, il s’agit de formes myogéniques et le gène LMNA codant les lamines de type A est un des gènes majeurs en cause (5-10 % des patients). Comparée aux autres formes de cardiomyopathies, les laminopathies sont caractérisées par une mortalité cardiovasculaire extrêmement importante. Malgré l’optimisation des traitements conventionnels, l’insuffisance cardiaque terminale et les complications post-transplantation sont causes majeures de décès. Cette sévérité souligne la pressante nécessité d’alternative thérapeutique pour ces patients. Il n'y a actuellement aucun traitement définitif disponible. Remplacer/réparer le gène muté pourrait palier à ce besoin comme proposé dans ce projet.

L’édition du génome est devenue une réalité pour la thérapie génique humaine grâce au développement récent de technologies qui utilisent des enzymes modifiées pour couper les séquences d’ADN à des sites spécifiques du génome. CORRECT-LMNA vise à mettre au point un ‘'ensemble d’outils d’édition du génome'’ qui délivrera CRISPR/Cas9 et un ADN correctif au cœur des cardiomyocytes mutés LMNA. L’objectif global de ce projet est de développer des méthodes pour effectuer la correction du gène LMNA in vivo, abrogeant ainsi l’expression de lamins A mutés dans la cardiomyopathie LMNA. L’hypothèse centrale est que la correction du gène médiée par nucléase conduira à une expression et une fonction normales des lamines de type A dans des modèles de souris de cardiomyopathie-LMNA. CORRECT-LMNA vise à combiner l'édition du génome et la recombinaison homologue, via l'utilisation de vecteurs AAV pour cibler CRISPR/Cas9 dans différents modèles allant de cellules iPS humaines (cellules souches induites à la pluripotente) à des modèles murins, permettant ainsi l'obtention de preuve-de-concept indispensable à un transfert vers les patients.

Nous utiliserons dans un premier temps, des cardiomyocytes dérivés de cellules IPS (CM-iPSC) issus de patients pour récapituler les mécanismes pathogéniques des cardiomyopathies-LMNA. Le registre français des laminopathies, OPALE – le plus grand au monde – sera utilisé pour identifier les patients atteints de cardiomyopathies porteurs de mutations particulièrement intéressantes pour une thérapie génique par édition du génome, et ainsi faciliter leur inclusion dans ce projet. Ensuite, nous mettrons en œuvre l’édition du génome afin de corriger les mutations ponctuelles dans les CM-iPSC porteurs de mutations LMNA. Nous développerons les outils spécifiques et définirons la stratégie de recombinaison homologue optimale pour obtenir une réparation efficace et spécifique du gène dans ce modèle cellulaire. Enfin, nous testerons ensuite pour la première fois l’intérêt de l’édition du génome in vivo au niveau du muscle cardiaque de modèles murins de la maladie porteur de mutation LMNA.

CORRECT-LMNA est innovant car il capitalise sur le potentiel inexploité de la technologie d’édition du génome CRISPR pour repousser les limites actuelles des thérapies géniques classiques et répondre au besoin non satisfait d’un traitement permanent sûr et efficace des cardiomyopathie-LMNA.

CORRECT-LMNA est issu d'une collaboration interdisciplinaire, associant le réseau français de laminopathies (Coordinateur), un expert de thérapie génique cardiaque et d’édition du génome (Partenaire 1), un expert de recherche translationnelle des cardiomyopathies-LMNA (Partenaire 2) et un cardiologue expert de la maladie (Partenaire 3). De plus, ce projet a un grand potentiel de succès de par les compétences des équipes impliquées avec des retombées potentielles importantes en termes de perspectives pour les thérapies innovantes des cardiomyopathies monogéniques.