Recherche de nouvelles cibles thérapeutiques dans la myopathie de Duchenne basée sur des miRNAs dérégulés nouvellement identifiéss

par Mathilde Sanson

Thèse de doctorat en Sciences de la vie et de la santé

Sous la direction de David Israeli.


  • Résumé

    La myopathie de Duchenne (DMD) est une maladie pédiatrique incurable causée par l’absence ou l’expression fortement réduite de la dystrophine. La DMD touche un garçon sur 3500-5000 et cause leur décès par arrêt cardio-respiratoire, le plus souvent à la troisième ou quatrième décennie de leur vie. Les myofibres du muscle dystrophique subissent des cycles successifs de dégénérescence et régénérescence, jusqu’à l’épuisement du potentiel régénératif. Les tissus musculaires sont remplacés par des tissus fibrotiques et adipeux. Actuellement, aucune solution médicale satisfaisante n’existe pour traiter la DMD. Le traitement de routine consiste en une administration de glucocorticoïdes. Les futures thérapies développées incluent, en particulier, le transfert de gène et le saut d’exon. Cependant, les résultats des essais cliniques ces dernières années ont indiqué que la restauration de l’expression de la dystrophine n’est pas probablement pas suffisante. L’une des hypothèses est que la restauration de l’expression de la dystrophine ne suffit pas à inverser une pathologie dystrophique à un stade avancé. De ce fait, il est nécessaire d’étudier les mécanismes, l’impact et la réversibilité de pathologies secondaires. Dans ce contexte, la première partie de ma thèse a consisté à sélectionner un miRNA dérégulé d’un intérêt particulier, impliqué dans une pathologie secondaire de la DMD. Des travaux préliminaires de mon groupe de recherche (avant mon arrivée) ont identifié un grand nombre de miRNAs dérégulés dans la DMD. Dans la première partie de ma thèse, j’ai quantifié certain de ces miRNAs dans des biopsies musculaires du modèle GRMD (model canin de la DMD) et sélectionné miR-379, un miRNA normalisé par les glucocorticoïdes selon nos données préliminaires. J’ai ensuite identifié et validé EIF4G2 comme cible directe de miR-379. EIF4G2 est un facteur de traduction impliqué dans le contrôle cellulaire de l’apoptose, de la différenciation et de l’activité mitochondriale. J’ai ensuite identifié une cible traductionnelle d’EIF4G2, nommée ici ProtX, une protéine connue pour être impliquée dans l’activité mitochondriale. Pour des raisons de confidentialité et de brevetabilité, l’identité exacte de cette protéine ne peut pas être révélée dans ce résumé. J’ai ensuite démontré dans des myoblastes humains et des cellules iPS que miR-379, EIF4G2 et ProtX sont impliqués dans la régulation de l’activité mitochondriale et le contrôle de l’engagement cellulaire (des cellules iPS) et la différenciation myogénique. Il est intéressant de noter que ProtX a été envisagé précédemment comme un modifier potentiel dans la DMD. Je présente dans cette thèse une voie de signalisation qui pourrait expliquer l’action des glucocorticoïdes sur les dysfonctionnements mitochondriaux chez les patients DMD. L’un des futurs objectifs de mon groupe de recherche est l’évaluation dans des modèles de la DMD du potentiel thérapeutique de la surexpression de ProtX.

  • Titre traduit

    Investigation of novel therapeutic targets in DMD based on newly identified dysregulated miRNA


  • Résumé

    Duchenne Muscular Dystrophy (DMD) is a paediatric muscle disease that affects one in 3500-5000 boys and causes death by cardio-respiratory failure, most often at the third or fourth decade of life. DMD is caused by the lack or the drastically reduced expression of dystrophin. The myofibers in the dystrophic muscle undergo successive cycles of degeneration and regeneration, until exhaustion of the regenerative potential. The degenerated contractile tissues are replaced by fatty fibrotic tissue. At present, there is no satisfactory medical solution for the DMD disease. Routine treatment is of glucocorticoid drugs. Therapeutic development effort is focused in particular on gene replacement and exon skipping technologies. However, disappointing results from recent years’ clinical trials employing these experimental therapies indicated that restored dystrophin expression might not be enough. One hypothesis is that the restoration of dystrophin expression is not enough for the reversion of an advanced-stage dystrophic pathology. Accordingly, in order to propose complementary therapeutic solutions, it is necessary to investigate the mechanisms, impact and reversion of secondary pathologies. In this context, the first part of my thesis comprised a screening for miRNAs that might be involved in DMD secondary pathology. Early work in our research group (before my arrival) identified a large number of dysregulated miRNAs in DMD. Thus, I profiled some of these miRNAs in muscle biopsies of the GRMD (a dog model for DMD), and selected for further investigations miR-379, which is, according our previous data in the group, glucocorticoid responsive in DMD. I then identified and validated the EIF4G2 gene as a direct target of miR-379. EIF4G2 is a translation factor that is involved in the control of apoptosis differentiation, and mitochondrial activities. I then identified a translational target of EIF4G2, named here ProtX, known to be involved in mitochondrial activity. For confidentiality reasons, the exact identity of this protein cannot be disclosed yet. In a set of experiments in human myoblast and iPS cells, I then demonstrated that miR-379, EIF4G2 and ProtX are involved in the tuning of mitochondrial activity and in the control of cellular engagement (of IPS cells) and myogenic differentiation. Interestingly, ProtX has been suggested in the past as a potential modifier in the DMD disease. Taken together, I am presenting here a signalling pathway that might link the glucocorticoid response to mitochondrial dysfunction in DMD patients. A future goal of our research group is the evaluation of the therapeutic potential thus signalling pathway in the DMD disease in animal model experimentation.



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Informations

  • Sous le titre : Recherche de nouvelles cibles thérapeutiques dans la myopathie de Duchenne basée sur des miRNAs dérégulés nouvellement identifiéss
  • Détails : 1 vol. ([176] p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 163-174.
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