Jean-Yves EXPOSITOCNRS

Bernard VERRIERCNRS

Gina JIMENEZ

Du gène à la protéine

- Comment la cellule fabrique-t-elle les protéines à partir des gènes ?

Le gène

L’ARN messager

La protéine

DCP : Transmission autosomique récessive

150-200 mutationssur les 23 000 gènes

¼ des enfants

DCP et consanguinité

¼ des enfants

Mariages :Oncle/nièce : 1/8 (12,5%) génes communsCousins germains : 1/16 gènes communs

GENES CONNUS POUR POUVOIR DONNER UNE DCP

Gène Fonction Situs/Flagelle Microscopie électronique Dysfonction ciliaire PrévalenceDNAI1 Dynéine SS/SI infertilité BED absent Immobile 2-10%DNAI2 Dynéine SS/SI BED absent Immobile < 1%DNAH5 Dynéine SS/SI BED absent Immobile 15-25%DNAH11 Dynéine SS/SI Normal Raide hyperkinétique < 7%DNAL1 Dynéine SI BED absent Lent ou immobile << 1%DNAAF1 Assemblage SS/SI infertilité BED & BID absents Immobile >> 1%DNAAF2 Assemblage SS/SI BED & BID absents Immobile << 1%DNAAF3 Assemblage BID & BED SS/SI, infertilité BED & BID absents cils et flagelles Immobile 11% absence BED & BIDRSPH1 Fibres radiaires SS, infertilité masc &

féminineMicrotubules centraux absents mouvement rotatoire ~ 3% ?

RSPH9 Fibres radiaires SS Microtubules centraux absents mouvement rotatoire << 1%RSPH4A Fibres radiaires SS Microtubules centraux absents mouvement rotatoire << 1%CCDC39 Assemblage BID & NDRC SS/SI infertilité BID absent, microtubules centraux

excentiquesRaide hyperkinétique ?

CCDC40 Assemblage BID & NDRC SS/SI BID absent, microtubules centraux excentiques

Raide hyperkinétique ?

CCDC103

Attachement BED SS/SI BED distaux absents immobile ou lent 4%

CCDC114

? SS/SI, pas d'infertilité BED absents immobile ou raide et fréquence abaissée

4% BED et BED+BID absents

CCDC164

Assemblage du NDRC SS/SI ? Absence de lien de nexine Amplitude diminuée, hyperkinétique

< 1%

HEATR2 Assemblage/stabilité BED & BID

SS/SI/SA infertilité BED absent, BID absent ou tronqué immobile ?

HYDIN ? SS infertilité 9+0 ou 8+1 ou normal Faible amplitude battement, pfs rotation, flagelle rigide

Îles Faroe

OFD1 ? SS ? incoordonnés <<<<1%NME8 Thioredoxine SA BED courts ou absents normal 1 patientRPGR ? SS Désorientation paire centrale incoordonnés ?

Nœud embryonnaire

CIL RESPIRATOIRE CIL EMBRYONNAIRE CIL IMMOBILE

Thérapie génique : 3 étapes

+ +OU

1) Preuve du concept :

2) Thérapie génique in vivo chez un animal (souris)

3) Thérapie génique in vivo chez l’homme

Etapes de thérapie génique

1) Transporter le gène médicament dans la cellule jusqu’au noyau

2) Le gène médicament doit être transcrit (fabrication d’ARN)

3) L’ARN doit être traduit (fabrication de protéine)

4) La protéine doit fonctionner donc le cil battre à nouveau !

Preuve du concept : gène DNAI1, vecteur : rétrovirus

- Il faut obtenir des cellules ciliées humaines déficientes pour le gène DNAI1

- Il faut prélever 2 fragments :- 1 fragment contrôle (rétrovirus + gène GFP)- 1 fragment pour être « traiter » (rétrovirus + gène DNAI1)

VIDEO après TRAITEMENT contrôle

VIDEO après TRAITEMENT DNAI1

Etape 2 : thérapie génique in vivo chez une souris

• Modèle animal : souris KO spontané ou provoqué– Dnaic1 : KO conditionnel : pas disponible– Dnahc5 : 2 modèles, cils immobiles, absence bras

externes de dynéine• Mais, mortalité : malformations cardiaques,

hydrocéphalie

• Fabrication d’un modèle !