Poprawa wyników badań diagnostycznych i korelacji fenotyp-genotyp u pacjentów z miopatią podejrzewaną o TITinopatię (DIAMYOTIT)

Titinopatie to dziedziczne miopatie szkieletowe i sercowe spowodowane zmianami tytyny, gigantycznego elastycznego białka sarkomeru. Ze względu na powszechne stosowanie sekwencjonowania nowej generacji (NGS), gen tytyny (TTN) staje się głównym genem sprawczym zaburzeń nerwowo-mięśniowych (NMD), o wysokiej heterogeniczności klinicznej i allelicznej. Mechanizmy leżące u podstaw zmienności fenotypowej i sposobu dziedziczenia recesywnego lub dominującego titinopatii są słabo poznane. Obejmują one pierwotne funkcje strukturalne tytyny w tworzeniu i stabilności sarkomeru, a także jego interakcje z innymi białkami. Efekty wariantów w TTN są zmienne, ciche, recesywne lub dominujące, a narzędzia bioinformatyczne nie są tak naprawdę skuteczne w interpretacji ich wpływu funkcjonalnego, co czyni je niezwykle trudnymi do interpretacji. Ponadto warianty TTN są bardzo częste w populacji ogólnej. Ze względu na ogromny rozmiar (3700 kD) i złożoność tytyny, analizy wpływu wariantów TTN na transkrypty i białka nie są powszechnie przeprowadzane. Istnieje kilka zespołów w społeczności międzynarodowej, ale nie we Francji, które proponują analizę Western-blot (WB) tytyny jako test diagnostyczny. Co więcej, badanie to pozwala potwierdzić rozpoznanie jedynie w przypadku tytynopatii recesywnych z powodu mutacji skracających, które są sytuacjami rzadkimi (

Ten projekt pochodzi z naszych wyników diagnostyki NGS i będzie kontynuacją trwającego projektu finansowanego przez AFM (zgłoszenie 19958). Zidentyfikowaliśmy przez NGS, u pacjentów z miopatią szkieletową (z kardiomiopatią lub bez), kilka potencjalnie chorobotwórczych wariantów TTN. Dzięki projektowi finansowanemu przez AFM przeanalizowaliśmy wpływ niektórych wariantów TTN na splicing, a obecnie wdrażamy warunki eksperymentalne do wykonania WB tytyny. Ponadto zaobserwowaliśmy, że większość nieobcinanych wariantów w TTN, które podejrzewa się o patogenność, znajduje się w domenach tytyny oddziałujących z ciężkim łańcuchem miozyny (MHC). W hipotezie, że mogą one mieć szkodliwy wpływ na stabilność interakcji między tytyną a MHC w sarkomerze, planujemy wdrożenie testów funkcjonalnych w celu oceny ich konsekwencji w interakcjach tytyna-miozyna.

Konkretnymi celami niniejszego projektu będzie wdrożenie badań funkcjonalnych w celu oceny wpływu wariantów TTN na transkrypty i białka w celu ulepszenia podejścia diagnostycznego oraz przeprowadzenia badań korelacji z trybami dziedziczenia i fenotypami. Innowacyjnym aspektem projektu jest połączenie kilku molekularnych i biochemicznych podejść do RNA (ocena wpływu na transkrypcję i/lub splicing transkryptów tytyny w mięśniach szkieletowych pacjentów), białka (ocena wpływu wszystkich wariantów TTN na ilość tytyny i wielkości, poprzez analizy WB na biopsjach mięśni) oraz interakcje białko-białko (ocena patogennego wpływu wariantów TTN zlokalizowanych w domenach oddziałujących tytyna-MHC na interakcje z MHC), które będziemy wdrażać w oparciu o technologie zgłoszone w akademickich projektach badawczych . Siła naszego projektu opiera się również na naszej solidnej sieci z neurologami, neuropediatrami, patologami i innymi ekspertami biologicznymi, w ramach organizacji w międzyregionalnym centrum referencyjnym NMD i w krajowej sieci titinopatii, a także implikacjach w projekcie neurolog (dr Morales) poprzez swoją pracę doktorską, aby przeprowadzić badania korelacji fenotyp-genotyp.

Badania funkcjonalne wariantów zidentyfikowanych w genie TTN powinny mieć duży wpływ na diagnostykę pacjentów, co jest ważne dla jego leczenia i rodzinnego poradnictwa genetycznego. Zaimplementowane testy będą dostępne dla francuskiej sieci titinopatii. Powinno to rozwiązać diagnostykę dużej liczby pacjentów bez jednoznacznej diagnozy i określić częstość udziału titinopatii w miopatiach. Poprawa diagnostyki titinopatii będzie miała duże skutki społeczno-ekonomiczne, ponieważ obniży koszty związane z iteracyjnymi badaniami diagnostycznymi.

Badania korelacji fenotyp-genotyp pozwolą poszerzyć spektrum mutacji i kliniczne titinopatii oraz uczestniczyć w międzynarodowych wysiłkach na rzecz zrozumienia molekularnych podstaw titinopatii, co jest obowiązkowym pierwszym krokiem do opracowania podejść terapeutycznych. Ponadto potwierdzenie genetyczne otwiera drogę do opracowania komórkowych modeli tytinopatii, pochodzących z tkanek pacjentów. Modele te będą podstawą do badań proteomicznych i innych badań funkcjonalnych w celu rozszyfrowania mechanizmów titinopafii i wskazania szlaków metabolicznych, które mogą być celem terapii farmakologicznych.

Z tych powodów niniejsze zgłoszenie będzie stanowić ważny, oryginalny i innowacyjny rozwój, który przyczyni się do diagnozy i poznania molekularnych podstaw titinopatii.