CFTR dans les cellules épithéliales humaines oculaires. Mise au point de nouveaux modèles CF

Porteur du projet : Frédéric BECQ

Contexte :
Certains patients atteints de mucoviscidose présentent une altération de la surface oculaire à cause d’un dysfonctionnement de la fabrication des larmes entrainant une sécheresse oculaire. Cependant, ces patients ne sont pas systématiquement testés pour une anomalie de production des larmes. Des auteurs suggèrent qu’il serait important de mieux comprendre les bases physiopathologiques de la mucoviscidose au niveau oculaire, afin d’étudier les effets oculaires des nouveaux modulateurs ou dans les cas d’une sécheresse oculaire comme c’est régulièrement le cas avec des xérophtalmies rencontrées chez les patients. Or, les bases physiologiques de la fabrication des larmes sont mal connues et les mécanismes de transports ioniques sont peu étudiés. Le frein majeur est l’absence de modèle humain. Ce domaine n’a pas ou peu été abordé et aucune étude ne présente les principaux acteurs moléculaires dans ces tissus, à part dans les cellules conjonctives de 2 modèles animaux, rat et lapin.

Objectifs :
Notre projet a 2 objectifs majeurs. Le premier vise à analyser la fonction (transport Cl-, transport d’eau, sécrétion de MUC5AC et de lipides) des cellules primaires humaines des épithéliums conjonctival et cornéen et des glandes de Meibomius. Le second sera de créer pour la première fois des modèles de ces épithéliums dérivés d’iPSCs et porteurs de mutations du CFTR, pour en caractériser les propriétés du CFTR F508del et d’évaluer les modulateurs thérapeutiques au niveau oculaire.
En effet, du fait de l’absence de prélèvements oculaires de patients CF, nous allons créer nos propres modèles KO et F508del grâce à la différenciation de cellules souches pluripotentes induites humaines (iPSCs) en épithéliums conjonctival et cornéen et aux outils CRISPR-Cas9 de modification du génome. Cette étude se fera avec l’unité INSERM 955, équipe GEIC2O, Dr Duriez et Pr Fanen. Nous évaluerons les propriétés fonctionnelles des modèles WT, KO et F508del-CFTR par des approches maitrisées par nos deux équipes.

Perspectives :
Ce projet très innovant et, à notre connaissance, non encore abordé dans le cadre de l’association, va tenter de combler l’absence de modèles cellulaires humains des cellules oculaires et d’étudier la fonction de CFTR dans ce nouveau tissu. La mise au point de nouveaux modèles cellulaires KO et F508del à partir de cellules iPS nous permettra d’étudier les défauts sécrétoires oculaires. En produisant des cultures uniques au monde de cellules épithéliales oculaires avec un CFTR absent ou porteur de la mutation F508del nous allons apporter des connaissances nouvelles sur le rôle de CFTR au niveau oculaire, comprendre les défauts sécrétoires oculaires ou bien comment CFTR fonctionne, ses anomalies dans la cadre de la mutation F508del de classe 2 et du variant Y122X de classe 1. Notre projet devrait apporter des connaissances originales au niveau oculaire pour informer les praticiens et patients et peut être expliquer les problèmes inflammatoires et de sécheresse oculaire rencontrés.

Résultats obtenus :
Cette étude n'a pas été proposée à l'association précédemment