VAINCRE-CFTR - Etude de VArIaNts Cis-REgulateurs dans les pathologies liées au gène CFTR

Porteur du projet : Stéphanie MOISAN

Contexte :
L’un des enjeux de la médecine est de comprendre la régulation fine de l’expression des gènes. Le programme de séquençage du génome humain a permis d’en apporter une connaissance stricte, permettant de disséquer les mécanismes fins de l’expression des gènes afin d’avoir une meilleure compréhension de la physiopathologie des maladies. Les maladies génétiques sont principalement associées à des variations dans des séquences codantes. Pourtant, de nombreuses pathologies sont dues à une expression anormale d’un gène, suite à l’altération d’un de ses éléments de régulation. 8 % du génome est recouvert par des élément cis-régulateurs (CREs) candidats, ce qui souligne l’importance de la signature conformationnelle de la chromatine et de la compréhension des éléments de régulation du génome pour prédire leurs potentiels rôles pathogéniques.

La mucoviscidose est une pathologie qui touche de nombreuses personnes mais qui se révèle très hétérogène d’un point de vue génétique et clinique. Depuis la découverte du gène CFTR (Cystic Fibrosis Transmembrane conductance Regulator), plus de 2 100 variations ont été identifiées.

Objectifs :
Le projet VAINCRE-CFTR (Etude de VAriaNts Cis-REgulateurs dans les pathologies liées au gène CFTR) a pour objectif de mieux comprendre de manière fonctionnelle la régulation du gène CFTR et par conséquent d’étudier l’implication de potentiels ‘cis-ruption’, dans la mucoviscidose et dans ses formes frontières telles que l’agénésie bilatérale des canaux déférents (ABCD) et la pancréatite.

D’une part, nous chercherons à étudier plus précisément les rôles et implications de ces CREs sur l’expression du gène CFTR via des approches fonctionnelles. D’autre part, nous rechercherons des variants régulateurs dans les CREs du locus CFTR.

Perspectives :
La description de dysrégulations permettrait d’élucider des cas inexpliqués et expliquer la variabilité clinique de l’expression de la maladie, c'est-à-dire des phénotypes très différents chez des patients porteurs de génotypes identiques. Ceci nous permettrait de décrire un nouvel effet modificateur. L’investigation de variants régulateurs est ainsi primordiale pour réduire des impasses diagnostiques.

Résultats obtenus :
La recherche sur la mucoviscidose a très largement évolué ces dernières années, cependant l’hétérogénéité clinique reste incomprise, notamment dans le cas des formes frontières. Afin de mieux comprendre cette diversité, nous nous intéressons à la régulation à distance du gène CFTR, à la caractérisation de ces éléments régulateurs et la mise en évidence de variants régulateurs.

Des études de conformation de la chromatine nous ont permis de montrer que les interactions chromatiniennes sont tissu-spécifiques, avec certaines régions communes à l’ensemble de nos modèles (modèles intestinale, pancréatique et épididymaire). Ces données sont venues appuyer des données de cartographie des régions ouvertes de la chromatine. En plus des régions régulatrices candidates (cCREs) connues, nous avons mis en évidence, deux nouveaux cCREs dans les cellules pancréatiques et intestinales et trois dans les cellules épididymaires. Une région à très longue distance a été identifiée dans tous les modèles cellulaires. Par des tests de gènes rapporteurs, nous avons défini cette région comme un silencer de CFTR.