Hypercholestérolémie familiale : recherche de nouveaux gènes et étude des formes polygéniques

Familial hypercholesterolemia : research of new genes and study of polygenic forms

• Auteur / Autrice : Youmna Ghaleb
• Direction : Mathilde Varret, Marianne Abi Fadel
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Développement
• Date : Soutenance le 28/09/2017
• Etablissement(s) : Sorbonne Paris Cité en cotutelle avec Université Saint-Joseph (Beyrouth)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Bio Sorbonne Paris Cité (Paris ; 2014-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de recherche vasculaire translationnelle (Paris ; 2014-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation : Université Paris Diderot - Paris 7 (1970-2019)
• Jury : Président / Présidente : Philippe Moulin
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Mathilde Varret, Marianne Abi Fadel, Philippe Moulin, Bertrand Cariou, Aida Habib, Kazem Zibara
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Bertrand Cariou, Aida Habib

Mots clés

Mots clés contrôlés

Prédisposition génétique à une maladie

Phénotype

Maladies cardiovasculaires

Hérédité multifactorielle

Hyperlipoprotéinémie de type II

Hypercholestérolémie

Mots clés libres

LRP6

Score génétique

Phénocopies

Mutation libanaise

GRS

Familial hypercholesterolemia

Cardiovascular diseases

Genetic studies

LRP6

Polygenic hypercholesterolemia

Genetic risk score

Phenocopy

Lebanese mutation

GRS

Résumé

L’hypercholestérolémie familiale à transmission autosomique dominante (ADH), caractérisée par une élévation des taux plasmatiques en cholestérol total et LDL-C, est due à des altérations de 4 gènes : LDLR, APOB, PCSK9 et APOE. L’objectif principal de cette thèse est d’identifier de nouveaux gènes impliqués dans l’ADH. L’identification de nouveaux gènes sera suivie de l’étude des mécanismes physiopathologiques liés à leurs mutations. Un deuxième objectif est de calculer le score génétique (GRS) chez tous les individus appartenant à 5 familles où une mutation FH a déjà été identifiée afin de déterminer si une forme polygénique expliquerait les cas de phénocopies observés. Parallèlement, nous avons mené une étude dans la population libanaise caractérisée par une fréquence élevée de dyslipidémie et qui représente un outil d’étude remarquable au plan génétique du fait de l’existence d’une forte homogénéité du fond génétique.Ce projet de recherche a permis de révéler un gène candidat pouvant être impliqué dans l’ADH : LRP6. De plus il a permis de remettre en question le rôle du récepteur LRP6 jusqu’à présent considéré comme un protagoniste important dans l’internalisation des LDL. Des études supplémentaires sont encore nécessaires afin de confirmer ou non l’implication de ce gène dans l’ADH et de déterminer son rôle exact dans le métabolisme du cholestérol. Concernant le score polygénique, nous avons montré que le GRS ne peut pas être considéré comme un outil de diagnostic pour différencier les sujets avec une hypercholestérolémie monogénique de ceux avec une hypercholestérolémie polygénique et ne peut pas être utilisé pour expliquer les cas de phénocopies

Atherosclerosis and its cardiovascular complications are the leading causes of morbidity and mortality in industrialized countries. Hypercholesterolemia is one of the major cardiovascular risk factors and it affects one in 20 subjects in the general population. Autosomal dominant hypercholesterolemia (ADH), characterized by elevated plasma total cholesterol and LDL-C levels, is due to alterations in 4 genes: LDLR, APOB, PCSK9 and APOE. The fundamental work of Brown and Goldstein revealed the important role of the mutations in the LDLR gene in ADH and contributed to the development of a major class of cholesterol-lowering drugs: statins. Similarly, the discovery by Abifadel et al. in 2003 of the first hypercholesterolemic mutations of PCSK9 was the starting point of an adventure which resulted, 12 years later, in the development of a new class of cholesterol-lowering drugs: anti-PCSK9 antibodies. The main objective of this thesis is to discover new genes, major genetic factors and modifiers involved in ADH. The identification of new genes will be followed by the study of the pathophysiological mechanisms linked to their mutations. A second objective of this work is to calculate the genetic risk score (GRS) in all individuals belonging to 5 families where a mutation responsible of the hypercholesterolemic phenotype has been already identified in order to determine whether a polygenic form would explain the phenocopies observed in these families. In parallel to these two projects, we conducted a study in the Lebanese population which is characterized by a high incidence of dyslipidemia. In this population, it is interesting to conduct genetic studies because of the existence of a limited number of sub-populations that constitute "genetic isolates" with a high homogeneity of their genetic background, making it easier to study many hereditary diseases such as familial hypercholesterolemia. The results obtained in this project revealed a candidate gene that could be involved in ADH: LRP6. Moreover, it allowed us to question about the exact role of the LRP6 receptor until now considered as an important protagonist in the internalization of LDL particles. Further studies are still needed to confirm whether or not this gene is involved in ADH and to determine its exact role in cholesterol metabolism. Concerning the genetic score, we have shown that the GRS does not seem to be a reliable diagnostic tool to identify polygenic hypercholesterolemia at the individual level. The 6-SNP score did not give us a clear answer and thus we cannot use the GRS to identify phenocopies within ADH families