Développement de réseaux de gènes synthétiques comme nouvelle stratégie thérapeutique du syndrome de Rett – ReGeNeRETT

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Le syndrome de Rett (RTT) est un trouble neurodéveloppemental sévère affectant principalement les filles, avec une incidence de 1 sur 10 000 naissances et représente 10 % des déficiences intellectuelles génétiques profondes chez les femmes. Les patientes atteintes du RTT semblent en bonne santé à la naissance mais régressent entre 6 et 18 mois et développent des symptômes neurologiques graves et des traits autistiques. Le RTT est causé par des mutations du gène MeCP2 codant pour un régulateur transcriptionnel. La mutation T158M dans le domaine de liaison à l’ADN méthylé est fréquente et grave. RTT est incurable mais des chercheurs ont démontré sa réversibilité chez la souris. Dans ce contexte, la thérapie génique offre la promesse de restaurer une copie du gène sain, mais cette approche s'est heurtée à de nombreuses difficultés. Des défis majeurs restent à relever, tels que le sauvetage précis de MeCP2, sans provoquer de surexpression rappelant le syndrome de duplication de MeCP2.
Les thérapies géniques actuelles peinent à contrôler le niveau, le timing et le contexte cellulaire de l'expression. La biologie synthétique propose des réseaux génétiques programmables pour contrôler précisément les transgènes. Cependant, les circuits synthétiques complexes sont lourds à mettre en œuvre et posent des problèmes pratiques de distribution hétérogène et une charge métabolique élevée. En revanche, des circuits plus simples pourraient réduire ces problèmes tout en conservant des avantages clés, comme un faible bruit basal et un meilleur contrôle de la dose du transgène exprimé.
Notre projet vise à résoudre ce problème du contrôle de l'expression de MeCP2 en développant une approche de biologie synthétique simple mais efficace. Nous introduirons une cascade génétique via un facteur de transcription synthétique qui se liera spécifiquement au promoteur d’un second vecteur, permettant de titrer finement l’expression de MeCP2. Ce système régulé par cascade (CR-MeCP2) permet une optimisation par ingénierie des sites du promoteur ou d’éléments de rétroaction négative, tout en conservant une petite taille compatible avec l’encapsidation dans des vecteurs AAV pour une transduction neuronale optimale et son utilisation in vivo.
Après avoir criblé les systèmes CR-MeCP2 les plus prometteurs par microscopie de fluorescence dans des cellules HEK, nous les transférerons dans des vecteurs AAV-PhP.eB pour une co-injection efficace dans les neurones hippocampiques de souris. Enfin, nous évaluerons la capacité des systèmes CR-MeCP2 optimisés à améliorer la morphologie neuronale et les comportements anormaux chez la souris MeCP2-T158M, modèle du RTT.
Le développement d'une thérapie génique précise et adaptable offrira la possibilité d’améliorer les symptômes chez les patients atteints de RTT, et permettra d’élargir la gamme des options thérapeutiques pour les troubles du neurodéveloppement.