Modélisation in vitro à haut-débit de maladies artérielles non-athéroscléreuses – ModernArt

La dissection spontanée de l'artère coronaire (SCAD pour Spontaneous Coronary Artery Dissection) est un événement cardiaque aigu qui affecte principalement les jeunes femmes, par ailleurs en bonne santé, et qui peut se reproduire avec des conséquences potentiellement mortelles. Jusqu'à 50 % des patients atteints de SCAD présentent des lésions de dysplasie fibromusculaire (DFM), une maladie non-athéroscléreuse de cause inconnue, dans d'autres artères. Aucune approche thérapeutique ou traitement spécifique n'est connu pour prévenir l'apparition ou la récurrence des SCAD.

Nous avons récemment coordonné deux méta-analyses d'études d'association pangénomique sur la DFM et la SCAD, qui ont conduit à l'identification de 18 loci de risque génétique pour ces maladies. Ces loci impliquent des variants non codants situés dans des éléments régulateurs actifs spécifiquement dans les cellules musculaires lisses (CML) vasculaires et les fibroblastes. Il existe un fort chevauchement génétique entre la SCAD, la DFM et d'autres maladies vasculaires, suggérant que des processus pathologiques communs sont impliqués. Le projet ModernArt vise à intégrer les informations issues des études génétiques grâce à une analyse in vitro à haut débit des loci associés à la SCAD et à la DFM. Il tirera parti du rôle central des CML vasculaires dans la prédisposition génétique à ces maladies, et du développement récent de systèmes basés sur CRISPR permettant des approches génomiques fonctionnelles à haut-débit. Ce projet s'articulera autour de trois objectifs principaux.

Premièrement, nous établirons les liens potentiels entre la SCAD, la DFM et la signalisation par les hormones sexuelles. En effet, en dépit de la prédominance de femmes jeunes parmi les patients SCAD/DFM, aucun lien direct avec les hormones féminines n'a été établi jusqu'à présent. Nous analyserons les cibles transcriptionelles des récepteurs nucléaires aux œstrogènes, à la progestérone et aux androgènes et leurs sites de liaison dans le génome à l’aide d’approches à haut-débit. Nous définirons ainsi les liens entre les récepteurs des hormones sexuelles et les éléments régulateurs et gènes associés à la SCAD et à la DFM.

Dans notre deuxième objectif, nous tenterons d'identifier sans ambiguïté les gènes cibles des variants génétiques associés à la SCAD et à la DFM. Pour aborder cette question, nous effectuerons une exploration fonctionnelle à haut-débit des loci de risque génétique à la SCAD et à la DFM en utilisant une approche de perturbation transcriptionnelle basée sur le système CRISPR, associée au séquençage de l'ARN en cellule unique.

Troisièmement, nous chercherons à comprendre le rôle de quatre loci associés à la SCAD et à la DFM dans la physiopathologie vasculaire. En effet, ces loci sont également associés à de multiples maladies vasculaires, dont l'hypertension, la migraine, la maladie coronarienne et plusieurs formes de dissection artérielle et d'anévrisme. Mon hypothèse est que ces loci pourraient avoir une position centrale dans le réseau de régulation génique impliqué dans les maladies vasculaires non-athéroscléreuses. Nous utiliserons les systèmes de perturbation transcriptionnelle développés tout au long de notre projet pour caractériser les conséquences en termes d’expression génique et de phénotype cellulaire de l'activation ou de l’inhibition de ces gènes dans les CML vasculaires.

Dans l'ensemble, l'intégration des informations de régulation en amont et en aval des loci de risque génétique à la SCAD et à la DFM pourrait permettre d’identifier des cibles clés dans le développement de nouvelles approches thérapeutiques. Au-delà de la SCAD et de la DFM, les méthodes et données obtenues tout au long de ce projet seront applicables à plusieurs maladies vasculaires complexes. En particulier, ce projet fournira des pistes pour comprendre et mieux gérer les différences entre les sexes dans la susceptibilité aux maladies cardiovasculaires.