Verbetering van diagnostische en fenotype-genotype correlatiestudies bij patiënten met MYOpathie verdacht van TITinopathie (DIAMYOTIT)

Titinopathieën zijn erfelijke skelet- en cardiale myopathieën als gevolg van een verandering van titine, een gigantisch elastisch eiwit van het sarcomeer. Vanwege het wijdverbreide gebruik van next generation sequencing (NGS), komt het titine-gen (TTN) naar voren als een belangrijk oorzakelijk gen bij neuromusculaire aandoeningen (NMD's), met een hoge klinische en allelische heterogeniteit. De mechanismen die ten grondslag liggen aan de fenotypische variabiliteit en de wijze van recessieve of dominante overerving van titinopathieën zijn slecht begrepen. Ze hebben betrekking op de oorspronkelijke structurele functies van de titine op de vorming en stabiliteit van het sarcomeer, evenals op de interacties met andere eiwitten. Effecten van varianten in TTN zijn variabel, stil, recessief of dominant, en bioinformatica-tools zijn niet echt efficiënt voor interpretatie van hun functionele impact, waardoor ze buitengewoon moeilijk te interpreteren zijn. Bovendien komen TTN-varianten zeer vaak voor in de algemene bevolking. Vanwege de enorme omvang (3700 kD) en complexiteit van titine, worden analyses van de gevolgen van TTN-varianten op transcripten en eiwitten niet vaak uitgevoerd. Er zijn weinig teams in de internationale gemeenschap, maar geen team in Frankrijk, die Western-blot (WB) analyses op titine voorstellen als diagnostische test. Bovendien maakt deze test het alleen mogelijk om de diagnose te bevestigen voor recessieve titinopathieën als gevolg van afkappende mutaties, wat zeldzame situaties zijn (

Dit project komt voort uit onze NGS diagnostische resultaten en zal de voortzetting zijn van een lopend door de AFM gefinancierd project (aanvraag 19958). We hebben door NGS bij patiënten met skeletmyopathie (met of zonder cardiomyopathie) verschillende potentieel ziekteverwekkende TTN-varianten geïdentificeerd. Dankzij het door de AFM gefinancierde project hebben we de gevolgen van sommige TTN-varianten op splicing geanalyseerd en implementeren we momenteel experimentele omstandigheden om titin WB uit te voeren. Bovendien hebben we waargenomen dat de meeste niet-afknottende varianten in TTN waarvan wordt vermoed dat ze pathogeen zijn, zich bevinden in titinedomeinen die interageren met de zware keten van myosine (MHC). In de hypothese dat ze schadelijke effecten zouden kunnen hebben op de stabiliteit van interacties tussen titine en MHC in het sarcomeer, zijn we van plan functionele tests te implementeren om hun gevolgen in titine-myosine-interacties te evalueren.

De specifieke doelstellingen van dit project zullen zijn om functionele studies uit te voeren om het effect van TTN-varianten op de transcripten en eiwitten te evalueren om de diagnostische benadering te verbeteren en om correlatiestudies uit te voeren met de overervingswijzen en de fenotypes. Innovatief aspect van het project is de combinatie van verschillende moleculaire en biochemische benaderingen op RNA (evaluatie van de effecten op transcriptie en/of splicing op titinetranscripten in skeletspieren van patiënten), eiwit (evaluatie van de effecten van alle TTN-varianten op titinehoeveelheid en grootte, door WB-analyses op spierbiopten) en eiwit-eiwitinteracties (beoordeling van de pathogene impact van TTN-varianten in titine-MHC-interagerende domeinen op interacties met MHC), die we zullen implementeren op basis van technologieën gerapporteerd in academische onderzoeksprojecten . De kracht van ons project is ook gebaseerd op ons robuust netwerk met neurologen, neuro-kinderartsen, pathologen en andere biologische experts, binnen de organisatie in een interregionaal referentiecentrum van NMD's en in een landelijk netwerk van titinopathieën, en de betrokkenheid bij het project van een neuroloog (Dr. Morales) via zijn proefschrift, om fenotype-genotype-correlatiestudies uit te voeren.

Functionele studies van de varianten die in het TTN-gen zijn geïdentificeerd, zouden een grote impact moeten hebben op de diagnose van patiënten, wat belangrijk is voor het beheer en de familiale genetische counseling. De geïmplementeerde tests zullen beschikbaar zijn voor het Franse netwerk van titinopathieën. Dit zou de diagnose van een groot aantal patiënten zonder duidelijke diagnose moeten oplossen en de frequentie specificeren van betrokkenheid van titinopathieën bij myopathieën. Verbetering van de diagnose van titinopathieën zal grote sociaal-economische gevolgen hebben omdat het de kosten als gevolg van iteratieve diagnostische tests zal verlagen.

Fenotype-genotype-correlatiestudies zullen het mogelijk maken om de mutatie en het klinische spectrum van titinopathieën uit te breiden en deel te nemen aan de internationale inspanning om de moleculaire basis van titinopathieën te begrijpen, wat een verplichte eerste stap is om therapeutische benaderingen te ontwikkelen. Bovendien maakt genetische bevestiging de weg vrij voor de ontwikkeling van cellulaire modellen van titinopathie, afgeleid van de weefsels van patiënten. Deze modellen zullen de basis vormen voor proteomische en andere functionele studies om de mechanismen van titinopaphiieën te ontcijferen en om metabole routes aan te wijzen die het doelwit zouden kunnen zijn van farmacologische therapieën.

Om deze redenen zal de huidige toepassing een belangrijke, originele en innovatieve ontwikkeling vormen om bij te dragen tot de diagnose en tot de kennis van de moleculaire basis van titinopathieën.