Identification et caractérisation de gènes impliqués dans les maladies auto-inflammatoires

par Guillaume Sarrabay

Thèse de doctorat en Biologie Santé

Sous la direction de Isabelle Touitou.

Le président du jury était Michel Koenig.

Le jury était composé de Isabelle Touitou, Michel Koenig, Michael Hofer, Capucine Picard.

Les rapporteurs étaient Michael Hofer, Capucine Picard.


  • Résumé

    Les maladies auto-inflammatoires monogéniques sont des pathologies mendéliennes causées par des mutations de gènes impliqués dans l’immunité innée. Elles se traduisent chez les patients par des poussées inflammatoires systémiques, des atteintes tissulaires, sans production d’auto-anticorps. La première partie de la thèse est une étude comparative entre le séquençage Sanger et le séquençage nouvelle génération (NGS). Les 297 patients étaient inclus prospectivement et randomisés en 2 bras : Sanger et NGS. Nous avons conclu que l’approche NGS doublait le rendement diagnostique (10.1%) par rapport au Sanger (4.1%). Nous avons également montré que les 4 fièvres récurrentes héréditaire historiques n’étaient pas les plus fréquentes dans notre série. La deuxième étude rapporte la première duplication entière du gène MEFV chez une patiente atteinte de FMF. Nous avons montré qu’il s’agit d’une duplication en tandem et avons pu séquencer le point de cassure. L’implication de la duplication dans l’apparition de la maladie n’est pas claire et des études d’expression seraient nécessaires pour pouvoir conclure. Le troisième volet traite du phénomène de mosaïcisme dans les MAI, notamment les CAPS, par une revue de la littérature, enrichie par de nouveaux cas identifiés à Montpellier. Nous n’avons pas mis en évidence d’impact du taux de mosaïcisme sur les manifestations cliniques ou sur l’âge de début des symptômes. La quatrième étude rapporte une série de cas de patients atteint de déficit en adénosine déaminase de type 2, nous permettant d’enrichir le spectre des mutations connues. Nous avons également proposé un arbre décisionnel afin de proposer un diagnostic génétique plus rapide. Enfin, la cinquième étude est l’identification d’un nouveau gène responsable de syndrome auto-inflammatoire associé au protéasome (PRAAS) chez une patiente consanguine. Nous avons montré l’implication du gène PSMB10 dans la physiopathologie de la patiente, en conduisant des études in vitro et ex vivo. Les résultats in vitro montraient, dans une lignée cellulaire transfectée, une altération des fonctions enzymatiques du protéasome et une anomalie du clivage normal de la protéine, empêchant probablement l’assemblage correct de l’immunoprotéasome. Les études ex vivo sur cellules nucléées de la patiente montraient également des anomalies enzymatiques, ainsi qu’une accumulation de protéine ubiquitinylées, témoignant d’un dysfonctionnement de l’immunoprotéasome.

  • Titre traduit

    Identification and characterization of genes responsible of autoinflammatory diseases


  • Résumé

    Monogenic systemic autoinflammatory diseases (SAIDs) are Mendelian pathologies caused by gene mutations involved in innate immunity. Autoinflammatory patients exhibit inflammatory flares, tissue damage, without production of autoantibodies. The first part of the thesis is a comparative study between Sanger sequencing and Next Generation Sequencing (NGS). The 297 patients were included prospectively and randomized into 2 arms: Sanger and NGS. We concluded that the NGS approach doubled the diagnostic yield (10.1%) compared to the Sanger (4.1%). We also showed that the 4 historical hereditary recurrent fevers were not the most frequent in our series. The second study reports the first duplication of the MEFV gene in a FMF patient. We have shown that this is a tandem duplication and have been able to sequence the breakpoint. The implication of this duplication in the onset of the disease is unclear and studies of expression would be necessary. The third part deals with the phenomenon of mosaicism in SAIDs (cryopyrin associated periodic syndrom (CAPS) in particular)), by a literature review, enriched by new cases identified in Montpellier. We did not show any impact of the mosaicism rate on clinical manifestations or age of onset of symptoms.The fourth study reports a series of cases of patients with type 2 adenosine deaminase deficiency, allowing us to expand the mutation spectrum. We also proposed a decision tree to fasten the genetic diagnosis. Finally, the fifth study is the identification of a new gene responsible for proteasome-associated autoinflammatory syndrome (PRAAS) in a consanguineous patient. We have shown the involvement of the PSMB10 gene in the pathophysiology of the patient, conducting in vitro and ex vivo studies. The in vitro results showed, in a transfected cell line, an alteration of the enzyme functions of the immunoproteasome, and defects of the normal cleavage of the protein, probably preventing the correct assembly of the immunoproteasome. The ex vivo cell studies of the patient also showed enzymatic abnormalities, as well as ubiquitinylated protein accumulation, indicating immunoproteasome dysfunction.


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