Molecular and pathophysiological basis of diseases hereditary eye : Work of creating a transgenic rodent daytime model Stargardt disease : Identification of a novel gene of anophthalmia / microphthalmia

Abstract

La maladie de Stargardt est la plus fréquente des maculopathies héréditaires et peut être regardée comme un modèle juvénile de certaines dégénérescences maculaires liées à l’âge. Elle résulte de mutations récessives du gène ABCA4, responsables d’une accumulation toxique de sous-produits de la vitamine A dans la rétine. Dans ce contexte, des approches thérapeutiques pharmacologiques se développent qui visent à diminuer la concentration de ces composés toxiques par réduction de la concentration rétinienne en vitamine A. L’utilisation de compétiteurs de cette vitamine ont permis d’atteindre cet objectif chez la souris abca4-/-. La souris n’est toutefois pas un bon modèle pour la maladie de Stargardt ; chez l’homme les mutations du gène ABCA4 sont responsables d’une dégénérescence des photorécepteurs maculaires i.e. en majorité des cônes. Or, la souris étant un animal nocturne, sa rétine est particulièrement pauvre en cônes. Au demeurant, alors que la maladie de Stargardt se caractérise par une dégénérescence des photorécepteurs, ceci n’est jamais observé chez la souris abca4-/-, même à un stade avancé, en dépit d’une accumulation des dérivés toxiques de la vitamine A. Ainsi, s’il est possible de réduire l’accumulation de dérivés toxiques de la vitamine A dans la rétine de ces animaux par l’utilisation de compétiteurs, rien ne permet de présager de leur effet neuroprotecteur. Il en est de même pour les essais de thérapie génique qui se développent directement chez le patient faute de modèle animal pertinent.Nos travaux de thèse ont porté sur la création d’un modèle animal plus adéquat. Le rongeur diurne Arvicanthis ansorgei a été choisi en raison de la richesse de sa rétine en cônes et son appartenance à la famille des muridés proches des rongeurs de laboratoire. Nous avons entrepris de produire un animal transgénique par interférence de l’ARN. Après avoir confirmé l’expression d’Abca4 dans les bâtonnets et les cônes de l’animal et caractérisé la séquence de l’ADNc, nous avons recherché une séquence d’ARN antisens et une construction lentivirale permettant d’interférer efficacement sur l’expression du gène abca4 dans les photorécepteurs. Cette dernière étape a abouti avec l’identification du vecteur lentiviral pLKO1 qui a permis la production d’ARN antisens dans les photorécepteurs de souris et de rats transgéniques. En revanche, les séquences ARN antisens utilisées jusqu’alors n’ont pas permis d’interférer efficacement sur l’expression du gène. D’autre part, des protocoles de reproduction assistée ont été développés chez A. ansorgei prenantpour modèle ceux existant chez les rongeurs de laboratoire. Ceci a autorisé l’obtention de nombreux embryons en dépit de nombreuses difficultés rencontrées au cours de ces manipulations à des fins de procréation résultant d’un manque de connaissances du cycle sexuel d’A. ansorgei. L’implantation de ces embryons dans l’oviducte de femelles pseudogestantes s’est heurtée aux mêmes difficultés. Néanmoins le succès de cette entreprise a été obtenu une fois, encourageant à poursuivre ces manipulations dans une cohorte élargie d’animaux.Les anophtalmies et microphtalmies sévères sont des anomalies précoces du développement oculaire. Elles résultent d’un défaut d’induction ou d’invagination de la vésicule optique primaire ou d’un défaut de fermeture de la fente colobomique. Ces malformations sont responsables de grande malvoyance voire de cécité totale. D’origine génétique, elles se transmettent selon tous les modes de transmission. Dans la famille qui a fait l’objet des travaux de ce mémoire, la microphtalmie récessive autosomique s’observait dans deux fratries consanguines réunies par une boucle de consanguinité commune....Pas de résumé en anglai