La dérive génétique : un outil pour identifier de nouveaux facteurs impliqués dans la pathogénie des maladies complexes tel le diabète auto-immun de la souris non obèse diabétique

par Anne Perrine Foray

Thèse de doctorat en Immunologie

Sous la direction de Lucienne Chatenoud.

Thèses en préparation à l'Université de Paris (2019-....) , dans le cadre de École doctorale Bio Sorbonne Paris Cité .


  • Résumé

    Le diabète de type 1 est une maladie auto-immune complexe provoquée par une destruction progressive des cellules beta pancréatiques par des lymphocytes T. Cette maladie est polygénique et son développement est influencé par l'environnement. Le modèle de la souris NOD (non-obèse diabétique) présente de grandes similitudes avec la maladie humaine à la fois en termes de susceptibilité génétique, de mécanismes immunitaires impliqués dans la pathogénie, et d'une influence environnementale. Aussi, ce modèle est très largement utilisé pour étudier le diabète de type 1 et ses facteurs de susceptibilité. Plusieurs gènes et/ou régions génétiques ont été identifiés associés à la maladie, mais à l'exception du complexe majeur d'histocompatibilité, leur effet individuel et cumulé reste faible. Des facteurs environnementaux sont également connus pour influencer le développement de la maladie. Afin d'étudier l'influence de ces différents facteurs, des sous-lignées de souris NOD ont été dérivées dans des conditions sanitaires communes. Au cours de ce travail, nous avons caractérisé le phénotype d'animaux de deux sous-lignées présentant une incidence différente de la maladie. Regardant l'étude de la susceptibilité environnementale, une analyse du microbiote intestinal de souris des deux sous-lignées a été réalisée ainsi que diverses expériences de manipulation de la flore intestinale incluant des traitements antibiotiques et des transferts de flore fécale. En parallèle, une analyse génétique avancée a été réalisée. Un séquençage complet du génome d'animaux des deux sous-lignées a permis d'identifier des variants spécifiques de chacune des sous-lignées. Ensuite, des croisements sur deux générations ont été réalisés et une analyse de liaison sur des hybrides F2 a indiqué une association entre l'un des variants génétiques et un âge de début du diabète plus précoce. Des souris modifiées génétiquement de façon ciblée ont été générées en utilisant la technologie CRISPR/Cas9 pour aborder la question de la causalité. Des données in vitro complètent ces résultats.

  • Titre traduit

    Genetic drift: a tool to identify new genetic factors involved in the pathogenesis of complex diseases such as autoimmune diabetes in non-obese diabetic mice


  • Résumé

    Type 1 diabetes is a complex T-cell mediated autoimmune disease caused by progressive destruction of pancreatic insulin-producing beta-cells. This disease is polygenic and its development is influenced by the environment. The non-obese diabetic (NOD) mouse model displays many similarities with the human disease in terms of genetic susceptibility, immune mechanisms leading to beta-cell destruction and the influence of the environment. Thus, this model is widely used to study type 1 diabetes and its susceptibility factors. Several genes and/or genetic regions have been identified, but with the exception of the major histocompatibility complex, their individual and cumulative effects are disappointingly small. Environmental factors are also known to influence disease development. In order to study the influence of these different factors, sublines of NOD mice were derived under common housing conditions. During this work, we characterized the phenotype of animals of two sublines with different diabetes incidences. Regarding environmental susceptibility, an analysis of the intestinal microbiota of mice from both sublines was carried out, as well as various experiments to manipulate the intestinal flora including antibiotic treatments and faecal transfer experiments. In parallel, a genetic analysis was carried out. A complete sequencing of the animal genome of both sublines identified specific variants of each of the sublines. Then, two generation crosses were done and a QTL analysis on F2 hybrids indicated that one of this genetic variant was associated with an earlier age of diabetes onset. Genetically modified mice have been generated using the CRISPR/Case9 technology to address the issue of causality. In vitro data complete these results.