JeanYves EXPOSITO CNRS Bernard VERRIER CNRS Gina JIMENEZ

Jean-Yves EXPOSITO CNRS Bernard VERRIER CNRS 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 mutations sur les 23 000 gènes ¼ des enfants

DCP et consanguinité Mariages : Oncle/nièce : 1/8 (12, 5%) génes communs Cousins germains : 1/16 gènes communs ¼ des enfants

GENES CONNUS POUR POUVOIR DONNER UNE DCP Gène Fonction DNAI 1 Dynéine DNAI 2 Dynéine DNAH 5 Dynéine DNAH 11 Dynéine DNAL 1 Dynéine DNAAF 1 Assemblage DNAAF 2 Assemblage DNAAF 3 Assemblage BID & BED RSPH 1 Fibres radiaires RSPH 9 Fibres radiaires RSPH 4 A Fibres radiaires CCDC 39 Assemblage BID & NDRC Situs/Flagelle SS/SI infertilité SS/SI SI SS/SI infertilité SS/SI, infertilité SS, infertilité masc & féminine SS SS SS/SI infertilité Microscopie électronique BED absent Normal BED absent BED & BID absents cils et flagelles Microtubules centraux absents Dysfonction ciliaire Immobile Raide hyperkinétique Lent ou immobile Immobile mouvement rotatoire Prévalence 2 -10% < 1% 15 -25% < 7% << 1% >> 1% << 1% 11% absence BED & BID ~ 3% ? CCDC 40 Assemblage BID & NDRC SS/SI CCDC 10 3 CCDC 11 4 CCDC 16 4 HEATR 2 Attachement BED SS/SI Microtubules centraux absents BID absent, microtubules centraux excentiques BED distaux absents mouvement rotatoire Raide hyperkinétique << 1% ? Raide hyperkinétique ? immobile ou lent 4% ? SS/SI, pas d'infertilité BED absents immobile ou raide et fréquence abaissée Amplitude diminuée, hyperkinétique immobile 4% BED et BED+BID absents Assemblage du NDRC SS/SI ? Absence de lien de nexine Faible amplitude battement, pfs rotation, flagelle rigide incoordonnés normal incoordonnés Îles Faroe BED absent, BID absent ou tronqué HYDIN Assemblage/stabilité BED & SS/SI/SA infertilité BID ? SS infertilité OFD 1 NME 8 RPGR ? Thioredoxine ? ? BED courts ou absents Désorientation paire centrale SS SA SS 9+0 ou 8+1 ou normal < 1% ? <<<<1% 1 patient ?

Nœud embryonnaire CIL RESPIRATOIRE CIL EMBRYONNAIRE CIL IMMOBILE

Thérapie génique : 3 étapes 1) Preuve du concept : + OU + 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 DNAI 1, vecteur : rétrovirus - Il faut obtenir des cellules ciliées humaines déficientes pour le gène DNAI 1 - Il faut prélever 2 fragments : - 1 fragment contrôle (rétrovirus + gène GFP) - 1 fragment pour être « traiter » (rétrovirus + gène DNAI 1)

VIDEO après TRAITEMENT contrôle

VIDEO après TRAITEMENT DNAI 1

Etape 2 : thérapie génique in vivo chez une souris • Modèle animal : souris KO spontané ou provoqué – Dnaic 1 : KO conditionnel : pas disponible – Dnahc 5 : 2 modèles, cils immobiles, absence bras externes de dynéine • Mais, mortalité : malformations cardiaques, hydrocéphalie • Fabrication d’un modèle !