Fibrose musculaire: un seul nom, plusieurs identités ? Recherche de l'identité de la fibrose dans le muscle squelettique humain: focus sur la matrice extracellulaire et les progéniteurs fibro-adipogén – FibroDys

La fibrose est définie comme l'accumulation excessive de composants de la matrice extracellulaire (MEC) à la suite d'un échec de réparation des tissus. Dans le muscle, elle est une des principales complications de nombreuses myopathies, maladies caractérisées par une faiblesse et une dégénérescence progressive du muscle squelettique. Nous utiliserons comme modèles la dystrophie musculaire de Duchenne, et les dystrophies musculaires congénitales liées à un déficit en COL6 ou LAMA2. Bien que cliniquement et génétiquement différentes, ces pathologies sont toutes caractérisées par la présence d'une fibrose qui altère l'architecture du muscle, et accélère sa défaillance. Les progéniteurs fibro-adipogéniques (FAPs) sont les principaux acteurs cellulaires de la fibrose, étant les principales cellules productrices de MEC dans le stroma musculaire. Décrits chez la souris, leur caractérisation chez l’homme est fragmentaire et une comparaison entre différentes pathologies n’a jamais été réalisée. Malgré qu’elle constitue un obstacle majeur pour les différentes approches thérapeutiques qui arrivent en clinique, Il n'existe aujourd'hui aucun traitement pour soigner la fibrose musculaire. Il y a donc un besoin urgent de stratégies pour améliorer l'efficacité des options thérapeutiques basées, par exemple, sur la thérapie génique. En effet, ces approches sont moins efficaces dans les tissus fibrotiques en raison de la rigidité accrue du microenvironnement extracellulaire qui réduit l’accessibilité des cellules cibles aux vecteurs viraux. Ainsi, un traitement anti-fibrotique en synergie avec des thérapies visant à restaurer le défaut moléculaire initial permettra d’améliorer le phénotype musculaire et d’optimiser les autres démarches thérapeutiques en pré- ou co-conditionnant le muscle traité. Des données chez l’homme sont donc essentielles. Pour ce projet, nous disposons déjà d'échantillons humains qui nous permettront de déterminer quelles voies moléculaires et quels acteurs cellulaires sont uniques et lesquels sont partagés entre ces maladies, dans le but final de trouver des thérapies. Un premier objectif basé sur des analyses omiques multidimensionnelles sur biopsies humaines permettra de caractériser l'hétérogénéité des FAPs et leur interaction dans la MEC du muscle fibrotique (snRNAseq, cytométrie de masse par imagerie) et identifiera les acteurs moléculaires de la MEC altérés dans chaque situation pathologique (approche protéomique). Un deuxième objectif consistera à étudier le sécrétome et le protéome des FAPs et le dialogue entre les FAP, les cellules musculaires et la MEC, révélant la contribution exacte des FAPs de chaque pathologie au sécrétome en conditions fibrotiques Cet objectif permettra également de disséquer comment les protéines de la MEC influencent le comportement des FAPs et la façon dont la MEC produite par les FAPs a un impact sur la différenciation musculaire (expériences de co-culture). Le troisième objectif criblera (criblage à moyen débit) des molécules anti-fibrotiques afin d'identifier une liste de composés actifs sur la sécrétion de FAPs du muscle et une liste de voies de signalisation cellulaires impliquées dans la fibrose musculaire médiée par le FAPs. Cette liste sera affinée et validée in vitro à l'aide d'un système pseudo-3D (système « scar in jar ») et de modèles in vivo (xénotransplantation de FAPs humaines dans des souris immunodéficientes) afin d'identifier des candidats thérapeutiques communs ou spécifiques à chaque maladie.