Förbättring av DIAgnostiska och fenotyp-genotypkorrelationsstudier hos patienter med MYOpati som misstänks för TITinopati (DIAMYOTIT)

Titinopatier är ärftliga skelett- och hjärtmyopatier på grund av förändring av titin, ett gigantiskt elastiskt protein i sarkomeren. På grund av den utbredda användningen av nästa generations sekvensering (NGS) växer titingenen (TTN) fram som en viktig orsaksgen i neuromuskulära störningar (NMD), med hög klinisk och allelisk heterogenitet. Mekanismerna bakom den fenotypiska variabiliteten och nedärvningssättet som är recessivt eller dominant av titinopatier är dåligt förstådda. De involverar titinets primordiala strukturella funktioner på bildningen och stabiliteten av sarkomeren, såväl som dess interaktioner med andra proteiner. Effekter av varianter i TTN är variabla, tysta, recessiva eller dominerande, och bioinformatiska verktyg är inte riktigt effektiva för tolkning av deras funktionella påverkan, vilket gör dem extremt svåra att tolka. Dessutom är TTN-varianter mycket vanliga i den allmänna befolkningen. På grund av titinets enorma storlek (3700kD) och komplexitet, utförs inte analyser av konsekvenserna av TTN-varianter på transkript och protein vanligt. Det finns få team i det internationella samfundet, men inget team i Frankrike, som föreslår Western-blot-analyser (WB) på titin som ett diagnostiskt test. Dessutom tillåter detta test att bekräfta diagnosen endast för recessiva titinopatier på grund av trunkerande mutationer, som är sällsynta situationer (

Detta projekt kommer från våra NGS diagnostiska resultat och kommer att vara en fortsättning på ett pågående AFM-finansierat projekt (ansökan 19958). Vi har identifierat av NGS, hos patienter med skelettmyopati (med eller utan kardiomyopati), flera potentiellt sjukdomsorsakande TTN-varianter. Tack vare det AFM-finansierade projektet har vi analyserat konsekvenserna av vissa TTN-varianter på skarvning, och vi implementerar för närvarande experimentella förhållanden för att utföra titin WB. Dessutom har vi observerat att de flesta icke-trunkerande varianter i TTN som misstänks vara patogena finns i titindomäner som interagerar med myosin tung kedja (MHC). I hypotesen att de kan ha skadliga effekter på stabiliteten av interaktioner mellan titin och MHC i sarkomeren, planerar vi att implementera funktionella tester för att utvärdera deras konsekvenser i titin-myosin-interaktioner.

De specifika syftena med detta projekt kommer att vara att implementera funktionella studier för att utvärdera effekten av TTN-varianter på transkript och protein för att förbättra det diagnostiska tillvägagångssättet och att utföra korrelationsstudier med nedärvningssätten och fenotyperna. Innovativ aspekt av projektet är kombinationen av flera molekylära och biokemiska tillvägagångssätt på RNA (utvärdering av effekterna på transkription och/eller splitsning på titintranskript i skelettmuskulaturen hos patienter), protein (utvärdering av effekterna av alla TTN-varianter på titinmängden) och storlek, genom WB-analyser på muskelbiopsier) och protein-protein-interaktioner (bedömning av patogen påverkan av TTN-varianter lokaliserade i titin-MHC-interagerande domäner på interaktioner med MHC), som vi kommer att implementera på basis av teknologier som rapporterats i akademiska forskningsprojekt . Styrkan i vårt projekt är också baserad på vårt robusta nätverk med neurologer, neuropediatriker, patologer och andra biologiska experter, inom organisationen i ett interregionalt referenscentrum för NMD och i ett nationellt nätverk av titinopatier, och implikationen i projektet av en neurolog (Dr Morales) genom sin doktorsavhandling, för att genomföra fenotyp-genotypkorrelationsstudier.

Funktionsstudier av de varianter som identifierats i TTN-genen bör ha stor inverkan på diagnos av patienter, vilket är viktigt för dess hantering och familjär genetisk rådgivning. De genomförda testerna kommer att vara tillgängliga för det franska nätverket av titinopatier. Detta bör lösa diagnosen för ett stort antal patienter utan tydlig diagnos, och specificera frekvensen av involvering av titinopatier i myopatier. Förbättring av diagnosen titinopatier kommer att ha stora socioekonomiska effekter eftersom det kommer att minska kostnaderna på grund av iterativa diagnostiska tester.

Fenotyp-genotypkorrelationsstudier kommer att tillåta att expandera mutationen och det kliniska spektrumet av titinopatier och delta i den internationella ansträngningen att förstå titinopatiernas molekylära baser, vilket är ett obligatoriskt första steg för att ta fram terapeutiska metoder. Dessutom öppnar genetisk bekräftelse vägen för att utveckla cellulära modeller av titinopati, härledda från patienters vävnader. Dessa modeller kommer att ligga till grund för proteomiska och andra funktionella studier för att dechiffrera mekanismerna för titinopaphies och för att peka på metaboliska vägar som kan vara målet för farmakologisk terapi.

Av dessa skäl kommer föreliggande ansökan att utgöra en stor, originell och innovativ utveckling för att bidra till diagnos och kunskap om molekylära baser för titinopatier.