Soutenance de thèse de Emilie BORLOZ

Le syndrome de Rett est une maladie génétique rare, causée par des mutations du gène Mecp2 situé sur le chromosome X, et caractérisée par une régression du développement des patientes âgées de 6 à 18 mois. Si la pathologie est caractérisée principalement par une altération du fonctionnement cérébral associé à une déficience intellectuelle sévère, de nombreuses comorbidités sont observées et réduisent la qualité et l'espérance de vie des patientes. Cette thèse a pour objectifs d'étudier l'implication des organes périphériques (hors système nerveux central) dans la physiopathologie du syndrome de Rett mais aussi dans les stratégies thérapeutiques comme la thérapie génique. Pour répondre à ces objectifs, trois projets ont été menés chez un modèle murin de la pathologie. Le premier projet a permis d'étudier les symptômes gastro-intestinaux majeurs liés à la pathologie grâce à l'étude de la neurotransmission cholinergique dans le système nerveux entérique à la fois d’un point de vue moléculaire et fonctionnel. Les résultats montrent que l’enzyme de synthèse de l’acétylcholine n’est pas suffisamment efficace et qu’en résulte une diminution des quantités d’acétylcholine disponibles. D’un point de vue fonctionnel cela se traduit par des troubles de la contraction musculaire intestinale. Le deuxième projet a porté sur le rôle du foie dans l'apparition des effets secondaires liés à la thérapie génique avec un vecteur AAV9-Mecp2. En effet, l’administration intra veineuse de ce dernier a montré des effets hépatotoxiques chez les souris modèles. Ces effets secondaires sont doses-dépendants. Afin de limiter les effets secondaires liés à des organes non-ciblés, le troisième projet s'est intéressé à l'application d'une technologie utilisant des ultrasons focalisés afin d'augmenter la perméabilité de la barrière hémato-encéphalique, une bicouche lipidique perméable mais hautement sélective séparant le cerveau de la circulation sanguine, et faciliter l'accès des AAV9 dans le cerveau. Cette technologie permet une infection homogène des vecteurs viraux dans le cerveau et augmente entre 5 et 10 fois le nombre de cellules infectées dans différentes structures cérébrales.

Rett syndrome is a rare genetic disease, caused by mutations in the Mecp2 gene located on the X chromosome, and characterized by developmental regression in patients aged 6 to 18 months. If the pathology is mainly characterized by an alteration of the cerebral functioning associated with a severe intellectual deficiency, numerous comorbidities are observed and reduce the quality and the life expectancy of the patients. This thesis aims to study the involvement of peripheral organs (outside the central nervous system) in the pathophysiology of Rett syndrome but also in therapeutic strategies such as gene therapy. To meet these objectives, three projects were conducted in a mouse model of the disease. The first project studied the major gastrointestinal symptoms associated with the disease by studying cholinergic neurotransmission in the enteric nervous system from both a molecular and functional point of view. The results show that the acetylcholine synthesizing enzyme is not sufficiently efficient and that this results in a decrease in the amount of acetylcholine available. From a functional point of view, this results in disorders of intestinal muscle contraction. The second project focused on the role of the liver in the occurrence of side effects related to gene therapy with an AAV9-Mecp2 vector. Indeed, the intravenous administration of this vector has shown hepatotoxic effects in mouse models. These side effects are dose-dependent. In order to limit side effects related to non-target organs, the third project focused on the application of a technology using focused ultrasound to increase the permeability of the blood-brain barrier, a permeable but highly selective lipid bilayer separating the brain from the bloodstream, and to facilitate the access of AAV9 into the brain. This technology allows a homogeneous infection of viral vectors in the brain and increases the number of infected cells in different brain structures by 5 to 10 times.