Modélisation du système à MCH impliqué dans l’obésité : approches innovantes en Biologie Comparative – ObEdit

L'hormone concentrant la mélanine (MCH) est un peptide hypothalamique impliqué dans l'homéostasie énergétique. MCH se lie à deux récepteurs MCHR1 et MCHR2 exprimés dans le cerveau humain. Fait notable, le gène MCHR2 est absent dans les génomes de rongeurs (rat, souris). Alors que les souches de souris sur-exprimant ou invalidées pour le gène MCHR1 présentent des altérations du comportement alimentaire et du poids corporel, l'extrapolation d'un rôle similaire de la MCH chez l'homme reste spéculative. Pour résoudre ce dilemme, nous utiliserons deux modèles animaux : le mini-porc, un omnivore exprimant MCHR2, et notre modèle de souris humanisée exprimant le transgène hMCHR2. Sur la base d'une collaboration entre les équipes du Dr JL Nahon (Coordinateur/Partenaire 1; IPMC, Valbonne, France), du Prof. V. Michelet (Partner 2; ICN, CNRS/UCA, Nice, France) et Prof. R Barrès (Partenaire 3; CBMR, Univ. Copenhague, Danemark), nous avons prévu des Work-Packages (WP) expérimentaux en plus de la tâche de Leadership (WP1) comme suit :
WP2 : Cartographie de l'expression cérébrale MCH/MCHR1 / 2 chez les mini porcs et les souris humanisées (Partenaires 1 et 3). L’identification par hybridation in situ/RNAscope de l'ARNm hMCHR2 dans les deux modèles animaux (et les deux sexes) nous informera sur la distribution cellulaire des transcrits MCHR2 (comparée à celle des ARNms MCHR1). Sur la base de cette cartographie cellulaire, nous effectuerons une analyse transcriptomique en cellule unique. Les noyaux seront extraits, triés par FACS et utilisés pour une bibliothèque de séquençage d'ARN préparée par Nextera XT (Partenaire 3; CBMR). Nous utiliserons une stratégie d'annotation hiérarchique et nous étudierons l'association entre les niveaux d'expression de MCH/MCHR1 / 2 et des cartes transcriptomiques distinctes.
WP3 : Déterminer la contribution de hMCHR2 sur le comportement alimentaire, l'homéostasie du glucose et le bilan énergétique chez les souris humanisées (Partenaire 1). Nous étudierons les composants du comportement alimentaire et de la dépense énergétique qui sont modifiés suite à une alimentation riche en graisses (HFD; différents rapports omega 3/ omega 6). Nous évaluerons l'impact de l'expression de MCHR2 sur le développement de la masse grasse et de la résistance à l'insuline au niveau des régulations homéostatiques (stockage et répartition des graisses) et non homéostatiques (motivation, récompense) de la balance énergétique (plateforme ANIMEX-IPMC). Les animaux seront hébergés en conditions de thermoneutralité (température de 28 ± 2 ° C). Des protocoles standards seront utilisés pour suivre les réponses métaboliques des régimes.
WP4 : Etude du rôle de MCHR2 sur le comportement alimentaire et le bilan énergétique en utilisant une approche pharmacologique (Partenaires 1, 2, 3). Nous synthétisons actuellement des antagonistes sélectifs de MCHR2 basés sur un composant Amgen et de nouveaux dérivés vont être générés pour découvrir des principes actifs originaux et sélectifs. Nous déterminerons les changements progressifs de la glycémie, du comportement alimentaire et d'autres comportements « orientés » (motricité, réponse au stress) chez les souris humanisées et les mini-porcs traités par un placebo ou un antagoniste MCHR2. Premièrement, plusieurs doses de chaque antagoniste et dérivés seront d'abord testées chez des souris humanisées MCHR2 mâles et femelles. Une caractérisation phénotypique complète sera réalisée en utilisant une dose sélectionnée. Deuxièmement, des mini-porcs âgés de trois mois recevront un placebo ou un composé synthétique sélectionné et seront soumis à un régime alimentaire puis à l'HFD. Ces expériences seront réalisées dans une animalerie privée (BIONEA, Sophia Antipolis, France).
Les résultats de notre étude ont un fort potentiel pour fournir des résultats déterminants au niveau fondamental et préclinique, grâce à l'identification des voies cérébrales clés par lesquelles la MCH contrôle le métabolisme énergétique.