Jean-Yves EXPOSITO CNRS Bernard VERRIER 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 Situs/Flagelle Microscopie électronique Dysfonction ciliaire Prévalence DNAI1 Dynéine SS/SI infertilité BED absent Immobile 2-10% DNAI2 SS/SI < 1% DNAH5 15-25% DNAH11 Normal Raide hyperkinétique < 7% DNAL1 SI Lent ou immobile << 1% DNAAF1 Assemblage BED & BID absents >> 1% DNAAF2 DNAAF3 Assemblage BID & BED SS/SI, infertilité BED & BID absents cils et flagelles 11% absence BED & BID RSPH1 Fibres radiaires SS, infertilité masc & féminine Microtubules centraux absents mouvement rotatoire ~ 3% ? RSPH9 SS RSPH4A CCDC39 Assemblage BID & NDRC BID absent, microtubules centraux excentiques ? CCDC40 CCDC103 Attachement BED 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 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 incoordonnés <<<<1% NME8 Thioredoxine SA BED courts ou absents normal 1 patient RPGR Désorientation paire centrale

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 Transporter le gène médicament dans la cellule jusqu’au noyau Le gène médicament doit être transcrit (fabrication d’ARN) L’ARN doit être traduit (fabrication de protéine) 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 !