Soutenance de thèse de Océane BALLOUHEY

Ecole Doctorale
Sciences de la Vie et de la Santé
Spécialité
Biologie-Santé - Spécialité Génétique
établissement
Aix-Marseille Université
Mots Clés
Dysferlinopathie,Muscle,Transcrit,Dysferine,Thérapie,Fonction
Keywords
Dysferlinopathy,Transcript,Dysferlin,Muscle,Therapy,Function
Titre de thèse
Étude d'un transcrit alternatif de la dysferline et mise au point d'une thérapie pour les dysferlinopathies
Study of an alternative transcript of dysferlin and development of a therapy for dysferlinopathies
Date
Vendredi 24 Septembre 2021 à 14:00
Adresse
Faculté de Médecine 27 Bd Jean Moulin 13385 Marseille
Salle de thèse 2
Jury
Directeur de these M. Marc BARTOLI Marseille Medical Genetics
Rapporteur M. Xavier NISSAN I-Stem
Rapporteur Mme Capucine TROLLET Institut de Myologie
Examinateur M. Denis FURLING Institut de Myologie
Examinateur M. Nicolas LEVY Marseille Medical Genetics

Résumé de la thèse

Cette thèse a pour objectifs d’étudier un transcrit alternatif de la dysferline et de mettre au point une stratégie de thérapie génique pour les patients atteints de dysferlinopathies. Les dysferlinopathies sont des pathologies génétiques causées par une déficience de dysferline, induisant une faiblesse et une atrophie des muscles squelettiques. A ce jour, il n’existe pas de traitement curatif. Il existe 14 transcrits de la dysferline qui contiennent chacun des exons alternatifs dont la fonction est, pour certains, inconnue. Le transcrit 11 de la dysferline, qui contient l’exon alternatif 40a, a été un modèle de choix, puisqu’il apporte à la dysferline la capacité d’être clivée par les calpaïnes : un mécanisme clé de la réparation de la membrane des cellules musculaires. L’étude de ce transcrit a permis de confirmer l’importance de l’exon alternatif 40a dans la réparation membranaire des cellules musculaires et d’étudier la participation de cet exon dans d’autres fonctions de la dysferline (protection membranaire et trafic des vésicules). Suite à ces résultats, une stratégie de thérapie génique par mini-gène a été mise en place en synthétisant une midi-dysferline respectant la limite d’encapsidation des vecteurs AAV. Une étude in vitro a permis de montrer que cette midi-dysferline possède des capacités thérapeutiques prometteuses puisqu’elle restaure plusieurs fonctions de la dysferline (réparation membranaire, trafic des vésicules et protection de la membrane). Un vecteur AAV codant la midi-dysferline a donc été injectée par voie intramusculaire dans un nouveau modèle murin déficient en dysferline qui a été créé et caractérisé dans l’équipe. Ce modèle murin récapitule la plupart des caractéristiques du phénotype des patients atteints de dysferlinopathies et a permis d’évaluer les capacités de cette midi-dysferline à être produite dans un organisme et à restaurer l’histologie musculaire. Les résultats préliminaires obtenus sont encourageants mais nécessitent d’être poursuivis.

Thesis resume

The aims of this thesis are to study an alternative transcript of dysferlin and to develop a gene therapy strategy for patients with dysferlinopathies. Dysferlinopathies are genetic pathologies caused by a dysferlin deficiency, inducing weakness and atrophy of skeletal muscles. To date, there is no cure for these patients. There are 14 transcripts of dysferlin that each contain alternative exons whose function is, for some, unknown. Dysferlin transcript 11, which contains the alternative exon 40a, was a model of choice, since it provides dysferlin the ability to be cleaved by calpains : a key mechanism of muscle cell membrane repair. The study of this transcript confirmed the importance of the alternative exon 40a in muscle cell membrane repair and allowed us to study the participation of this exon in other functions of dysferlin (membrane protection and vesicle trafficking). Following these results, a mini-gene gene therapy strategy was implemented by synthesizing a midi-dysferlin respecting the encapsidation limit of AAV vectors. An in vitro study showed that this midi-dysferlin has promising therapeutic capacities since it restores several functions of dysferlin (membrane repair, vesicle trafficking and membrane protection). An AAV vector encoding the midi-dysferlin was therefore injected intramuscularly into a new dysferlin-deficient mouse model that was created and characterized in the team. This mouse model recapitulates most of the characteristics of the phenotype of patients affected by dysferlinopathies and allowed to evaluate the capacities of this midi-dysferlin to be produced in an organism and to restore the muscle histology. The preliminary results obtained are encouraging but need to be pursued.