• Etudes fonctionnelles des mutations du facteur d’initiation de la traduction eIF2B responsables de leucodystrophies – approche thérapeutique
Pr Odile Boespflug-Tanguy – INSERM U 384 – Clermont-Ferrand – FRANCE
Dr Anne Fogli – Atheris – Bernex – SUISSE
Dr Graham Pavitt – Université de Manchester – Manchester – ROYAUME-UNI
Dr Orna Elroy-Stein – George S. Wise Faculty of Life Sciences – Tel Aviv – ISRAEL
Subvention : 278 000 €
Les maladies dégénératives héréditaires de la substance blanche du cerveau ou leucodystrophies représentent un groupe très hétérogène d’affections. Leur reconnaissance a été transformée par l’introduction des techniques d’imagerie par résonance magnétique nucléaire (IRM), faisant émerger de nouvelles formes, individualisées sur la confrontation des données cliniques et IRM. Parmi ces nouvelles entités, le syndrome CACH (Childhood Ataxia with Central Hypomyelination) ou VWM (Vanishing White Matter) a été caractérisé par un début dans la petite enfance (2-5 ans) et un aspect particulier de dégradation de la substance blanche cérébrale, prenant progressivement un signal identique à celui du liquide céphalo-rachidien. Il s’agit d’une affection de transmission autosomique récessive, d’évolution particulière sévère sans possibilité thérapeutique, aboutissant au décès 2 à 5 ans après le début des signes cliniques alors que la maladie peut être dépistée à un stade présymptomatique grâce à l’IRM cérébrale.
Cinq gènes (EIF2B1 à 5) codant chacun pour une des cinq sous unités protéiques du facteur d’initiation de la traduction eIF2B ont été impliqués dans cette affection. EIF2B est un facteur présent dans toutes les cellules de l’organisme, impliqué dans la régulation de la synthèse protéique, particulièrement sous l’influence du stress cellulaire. Nous avons pu élargir le spectre clinique des leucodystrophies liées à des mutations de ces gènes en décrivant d’une part des formes de début avant 1 an d’évolution très sévère avec décès en quelques jours, et d’autre part des formes de début tardif à l’âge adulte d’évolution lente avec des troubles cognitifs parfois associées à un dysfonctionnement ovarien. Une certaine corrélation existe entre le type de mutation retrouvée et l’âge de début de la maladie. Dans les lymphocytes mutés de patients atteints de la maladie, nous avons mis en évidence une diminution de la principale activité du complexe protéique EIF2B (donneur de GTP au facteur eIF2), diminution d’autant plus importante que l’âge de début est précoce. Ce facteur EIF2B étant conservé dans toutes les espèces animales, nous avons en parallèle mis au point un modèle de levures mimant les anomalies fonctionnelles retrouvées dans les cellules humaines mutées.
Le but de ce projet est tout d’abord de poursuivre notre travail sur les conséquences fonctionnelles des mutations eIF2B au niveau cellulaire par différentes approches. A partir de lymphocytes, de fibroblastes et de liquides biologiques (urines, sérum, liquide céphalorachidien) provenant de patients malades, nous essayons d’identifier les éléments (ARN (transcriptome) et protéines (protéome)) qui différencient les cellules malades des cellules non malades. L’identification de ces " biomarqueurs " du processus pathologique aura un intérêt, non seulement dans la compréhension des mécanismes pathologiques en cause mais également pour le diagnostic et le suivi de la maladie. Des études seront également menées pour étudier les effets des mutations sur les cascades métaboliques déclenchées par différents types de stress cellulaire. Nous essaierons en parallèle de comprendre pourquoi le cerveau, et plus particulièrement la substance blanche, est plus sensible aux mutations eIF2B que les autres organes. Pour cela, les composants de la voie du stress cellulaire eIF2B seront étudiés dans des cellules et extraits du système nerveux central en comparaison avec d’autres tissus.
La seconde approche de ce projet est d’utiliser le modèle levure mis au point pour cribler un panel de 2000 molécules (MicroSource Discovery Systems Inc), afin d’identifier celles capables de restaurer l’activité eIF2B déficiente. Les molécules avec un effet potentiellement intéressant seront ensuite testées sur des lymphocytes humains mutés afin de confirmer leur intérêt thérapeutique. Les drogues d’intérêt, déjà utilisées en pathologie humaine, pourront être testées directement chez l’homme, du fait de la sévérité de la maladie, en essai de phase 2 alors que les autres seront testées au préalable sur des modèles transgéniques souris en cours de développement.
