Base de données diagnostiques/pronostiques par caractérisation multiplexée à haut débit des effets des variants du canal ERG humain – CarDiag

En ce qui concerne les approches utilisées, le projet bénéficie d'un système de criblage à haut débit pour la caractérisation biophysique des variants du canal hERG. Ce système de patch clamp automatique autorise l'enregistrement de 384 cellules par plaques. Nous parvenons à caractériser 4 mutants par plaque. les autres approches font appels à un tag pour le traffic cellulaire ou à des logiciels de modélisation de structure pour l'impact structural des mutants.

A présent nous avons produits plus de 300 variants du canal hERG et ils sont tous caractérisés au niveau fonctionnel sur l'ensemble des paramètres biophysiques du canal. En parallèle, l'impact structural de tous ces variants a été étudié permettant une corrélation structure / fonction inédite. De même, pour les mutants perte de fonction, nous avons caractérisé les défauts ou non de trafic cellulaire.

Nous avons récupéré les enregistrements ECG d'environ un tiers des patients. Nous développons actuellement un nouvel algorithme de prédiction d'un QTc qui soit basé sur les propriétés biophysiques des canaux hERG mutés et que l'on puisse corréler avec le QTc des patients afin de faire un lien direct avec la clinique. En parallèle, une fiche récapitulative sera créée par mutation et qui sera accessible sur un site web à tout chercheur / clinicien.

Montnach J, Lorenzini M, Lesage A, Simon I, Nicolas S, Moreau E, Marionneau C, Baró I, De Waard M, Loussouarn G. Computer modeling of whole-cell voltage-clamp analyses to delineate guidelines for good practice of manual and automated patch-clamp. Scientific Reports 11, 3282 (2021). doi.org/10.1101/2020.04.27.062182

Oliveira-Mendes BBR, Feliciangeli S, Ménard M, Chatelain FC, Montnach J, Nicolas S, Ollivier B, Barc J, Baro I, Schott JJ, Probst V, Kyndt F, Denjoy I, Lesage F, Loussouarn G*, De Waard M*. A standardized hERG phenotyping pipeline to evaluate KCNH2 genetic variant pathogenicity. Clinical and Translational Medicine e609 (2021). * codirected. doi.org/10.1002/ctm2.609

Oliveira-Mendes B, Malak A, Montnach J, Ollivier B, Gibaud S, Feliciangeli S, Charpentier F, Lesage F, Loussouarn G, De Waard M*, Baro I*. Predicting hERG repolarization power at 37°C from recordings at room temperature. Clinical and Translational Medicine 13: e1266 (2023). doi.org/10.1002/ctm2.1266

Alameh M, Oliveira-Mendes B, Kyndt F, Rivron J, Denjoy I, Lesage F, Schott JJ, De Waard M*, Loussouarn G*. A need for exhaustive and standardized characterization of ion channels activity. The case of KV11.1. Frontiers in Physiology 14, 1132533 (2023). doi.org/10.3389/fphys.2023.1132533

Les canalopathies induisent de graves défauts du rythme cardiaque et de la conduction. Les mutations du gène KCNH2, codant pour ERG humain (h), sont responsables de 30% de tous les cas de syndrome de long QT. En outre, les canaux hERG sont souvent responsables de troubles cardiaques, dus à des effets secondaires d’agents pharmacologiques. Avec l’avènement des techniques de séquençage à haut débit, des centaines de variants KCNH2 s’accumulent dans des bases de données, la plupart ayant des impacts fonctionnels inconnus, ce qui rend difficile le diagnostic et la gestion des patients. Il existe donc un besoin urgent de caractériser ces variants au niveau fonctionnel et de rendre ces informations disponibles aux cliniciens. Notre consortium de cliniciens, généticiens, biophysiciens et bio-informaticiens souhaite construire la plus large base de données diagnostique/pronostique des canalopathies hERG. Nous établirons cette base en prenant avantage de techniques de phénotypage à haut-débit.