Modélisations de maladies des motoneurones en utilisant le poisson zébré
Les paraplégies spastiques familiales (PSF) sont un groupe de maladie neurodégénératives hétérogènes affectant les neurones moteurs supérieurs et causant une faiblesse musculaire progressive des membres inférieurs entrainant des problèmes de marche. Plus de 60 gènes ont été lies à cette maladie, leur nombre augmentant régulièrement. La sclérose latérale amyotrophique (SLA) est une maladie neurodégénérative à déclenchement tardif qui affecte les neurones moteurs supérieurs et inférieurs, entrainant une atrophie musculaire accompagnée de spasticité. La mort, causée par une insuffisance respiratoire survient dans les 2 à 5 ans après le début de la maladie. Ces deux maladies de neurones moteurs, bien que différentes, ont des gènes et des mécanismes pathologiques en commun. Ainsi, accroitre notre connaissance de leurs similarités et de leurs différences pourra nous aider à mieux comprendre chacune individuellement. Pour étudier ces deux maladies, nous avons utilisé des modèles de poisson zébré précédemment caractérisés et en avons développé de nouveaux pour approfondir nos connaissances sur les mécanismes physiopathologiques. Dans la première partie de cette thèse, nous avons identifié le stress du réticulum endoplasmique (RE) comme un nouveau mécanisme pathologique induit par la perte de fonction de spastin, un gène impliqué dans la PSF, et avons montré que des modulateurs du stress du RE sont capables de renverser le phénotype locomoteur. Nous avons aussi identifié un nouveau gène causatif de la PSF, CAPN1 (SPG76), et avons validé in vivo la pathogénicité de sa perte de fonction en identifiant une désorganisation des réseaux de microtubules comme phénotype principal. Dans la deuxième partie de cette thèse, nous avons généré plusieurs nouveaux modèles de poisson zébré de la SLA. Deux lignées transgéniques exprimant la protéine humaine de type sauvage ou mutante sous le contrôle d’un promoteur inductible nous ont permis de reproduire des résultats obtenus précédemment par l’injection d’ARNm et d’identifier des changements transcriptomiques similaires à ceux obtenus récemment avec des modèles de souris. Nous ii avons aussi généré deux nouvelles lignées en introduisant des mutations ponctuelles liées à la SLA dans les gènes tardbp et fus du poisson zébré en utilisant la technologie CRISPR/Cas9. Ces résultats soulignent la valeur du poisson zébré comme modèle pour étudier les maladies des neurones moteurs et leurs mécanismes physiopathologiques, et suggèrent de nouvelles approches thérapeutiques.
Sclérose latérale amyotrophique paraplégie spastique familiale poisson zébré FUS spastin CRISPR/Cas9