Amélioration des études de diagnostic et de corrélation phénotype-génotype chez les patients atteints de myopathie suspectée de TITinopathie (DIAMYOTIT)

Les titinopathies sont des myopathies héréditaires squelettiques et cardiaques dues à une altération de la titine, une protéine élastique géante du sarcomère. En raison de l'utilisation généralisée du séquençage de nouvelle génération (NGS), le gène de la titine (TTN) apparaît comme un gène causal majeur dans les troubles neuromusculaires (NMD), avec une forte hétérogénéité clinique et allélique. Les mécanismes sous-jacents à la variabilité phénotypique et au mode de transmission récessif ou dominant des titinopathies sont mal connus. Ils impliquent les fonctions structurales primordiales de la titine sur la formation et la stabilité du sarcomère, ainsi que ses interactions avec d'autres protéines. Les effets des variants de TTN sont variables, silencieux, récessifs ou dominants, et les outils bioinformatiques ne sont pas vraiment efficaces pour interpréter leur impact fonctionnel, ce qui les rend extrêmement difficiles à interpréter. De plus, les variants de TTN sont très fréquents dans la population générale. En raison de la taille énorme (3700kD) et de la complexité de la titine, les analyses des conséquences des variants TTN sur les transcrits et les protéines ne sont pas couramment effectuées. Il existe peu d'équipes dans la communauté internationale, mais aucune équipe en France, qui proposent des analyses Western-blot (WB) sur la titine comme test diagnostique. De plus, ce test ne permet de confirmer le diagnostic que pour les titinopathies récessives dues à des mutations tronquantes, qui sont des situations rares (

Ce projet est issu de nos résultats de diagnostic NGS et sera la continuation d'un projet en cours financé par l'AFM (application 19958). Nous avons identifié par NGS, chez des patients atteints de myopathie squelettique (avec ou sans cardiomyopathie), plusieurs variantes de TTN potentiellement pathogènes. Grâce au projet financé par l'AFM, nous avons analysé les conséquences de certains variants de TTN sur l'épissage, et nous mettons actuellement en place des conditions expérimentales pour réaliser la titine WB. De plus, nous avons observé que la plupart des variants non tronquants de TTN suspectés d'être pathogènes sont situés dans des domaines de titine interagissant avec la chaîne lourde de myosine (MHC). Dans l'hypothèse où ils pourraient avoir des effets délétères dans la stabilité des interactions entre titine et CMH dans le sarcomère, nous envisageons de mettre en place des tests fonctionnels pour évaluer leurs conséquences dans les interactions titine-myosine.

Les objectifs spécifiques du présent projet seront de mettre en œuvre des études fonctionnelles pour évaluer l'effet des variants TTN sur les transcrits et la protéine afin d'améliorer l'approche diagnostique et de réaliser des études de corrélation avec les modes de transmission et les phénotypes. L'aspect innovant du projet est la combinaison de plusieurs approches moléculaires et biochimiques sur l'ARN (évaluation des effets sur la transcription et/ou l'épissage sur les transcrits de titine dans le muscle squelettique des patients), la protéine (évaluation des effets de tous les variants de TTN sur la quantité de titine et taille, par analyses WB sur biopsies musculaires) et les interactions protéine-protéine (évaluation de l'impact pathogène des variants TTN situés dans les domaines d'interaction titine-CMH sur les interactions avec le CMH), que nous mettrons en œuvre sur la base de technologies rapportées dans des projets de recherche académiques . La force de notre projet repose également sur notre solide réseau de neurologues, neuropédiatres, pathologistes et autres experts en biologie, au sein de l'organisation en centre de référence interrégional des NMD et dans un réseau national des titinopathies, et l'implication dans le projet d'un neurologue (Dr Morales) par le biais de sa thèse de doctorat, pour mener des études de corrélations phénotype-génotype.

Les études fonctionnelles des variants identifiés dans le gène TTN devraient avoir un fort impact pour le diagnostic des patients, ce qui est important pour sa prise en charge et le conseil génétique familial. Les tests mis en place seront mis à la disposition du réseau français des titinopathies. Cela devrait résoudre le diagnostic d'un grand nombre de patients sans diagnostic clair, et préciser la fréquence d'implication des titinopathies dans les myopathies. L'amélioration du diagnostic des titinopathies aura des impacts socio-économiques importants car elle réduira le coût dû aux tests diagnostiques itératifs.

Les études de corrélation phénotype-génotype permettront d'élargir le spectre mutationnel et clinique des titinopathies et de participer à l'effort international de compréhension des bases moléculaires des titinopathies, première étape obligatoire pour concevoir des approches thérapeutiques. De plus, la confirmation génétique ouvre la voie au développement de modèles cellulaires de titinopathie, dérivés des tissus des patients. Ces modèles serviront de base à des études protéomiques et d'autres études fonctionnelles pour décrypter les mécanismes des titinopaphies et pour pointer vers des voies métaboliques qui pourraient être la cible de thérapeutiques pharmacologiques.

Pour ces raisons, la présente demande constituera un développement majeur, original et innovant pour contribuer au diagnostic et à la connaissance des bases moléculaires des titinopathies.