Congrès - Recherche d'activité

Les maladies musculaires sont hétérogènes et il est difficile d’obtenir un diagnostic précis avec les méthodes présentement utilisées en clinique de neurologie. Celui-ci est particulièrement important pour une bonne prise en charge des patients et les essais cliniques thérapeutiques potentiels. Le séquençage de nouvelle génération a prouvé son efficacité pour diagnostiquer ces patients en recherche. Or, la performance diagnostique obtenue dans la communauté et les différents critères cliniques pouvant l’influencer restent incertains.

Notre étude vise à évaluer le rendement diagnostic d’un panel de 89 gènes liés à des maladies musculaires dans une cohorte canadienne de patients atteints et déterminer des critères cliniques favorables à l’obtention d’un diagnostic dans la communauté.

Pour ce faire, 1116 patients avec une faiblesse musculaire et un test clinique musculaire anormal, provenant de cliniques externes de neurologie, ont été séquencés. Les données cliniques ont été compilées dans une réquisition pour faire les statistiques.

Nous avons identifié un diagnostic moléculaire chez 180 patients (16,1%). Les patients avec une créatine kinase (enzyme musculaire) très élevée, une anomalie cardiaque ou un âge pédiatrique ont montré un rendement diagnostic significativement plus élevé.

En conclusion, notre panel de gènes a prouvé son utilité en clinique de neurologie et pourrait être utilisé en première ligne pour éviter un test invasif aux patients, selon les critères établis.

Les encéphalopathies épileptiques représentent un ensemble hétérogène de syndromes épileptiques d’étiologie génétique, survenant  pendant la période néonatale ou au cours de l’enfance. Les gènes SCN1a et DEPDC5 font partie d’un panel de gènes dont les mutations sont en cause de formes rares, sévères et réfractaires d’encéphalopathies épileptiques. De récentes études cliniques ont révélé des anomalies du système d’inhibition GABAergique dans la pathophysiologie de ces encéphalopathies épileptiques, notamment chez des patients adultes (Stern et al, 2017); en phase avec les résultats obtenus chez les modèles animaux. Cependant, le nombre insuffisant de cas étudiés et le manque d’information concernant le processus pathophysiologique au stade infantile limite notre compréhension de ces pathologies. Par ailleurs, ces deux gènes sont sujets à d'autres mutations dont on ignore encore les implications cliniques. Notre étude consiste en une analyse du dysfonctionnement des mécanismes d’inhibition intra-corticaux GABAergiques dans le cas d'une mutation rare du gène SCN1A, récemment répertorié chez un patient et associée à des manifestations neurologiques (dont l’épilepsie), bien que différentes de celles observées dans les cas de mutations communes; parallèlement à une analyse dans un échantillon de dix patients porteurs de mutation des gènes SCN1a et DEPDC5. Il s'agit ici de mieux comprendre la pathophysiologie de ces syndromes chez l'enfant pour un meilleur ciblage thérapeutique. 

Le rachitisme vitamino-dépendant de type 1 (VDDR1) est une maladie héréditaire autosomique récessive ayant une prévalence élevée dans la région du Saguenay-Lac-Saint-Jean. Il est causé par une délétion dans le gène CYP27B1 qui engendre un défaut de conversion de la vitamine D. Bien que ses conséquences sur la santé des enfants atteints soient graves, un traitement quotidien au calcitriol permet de les prévenir. Le diagnostic est présentement établi vers l’âge de 6 à 18 mois lors de l’apparition de manifestations cliniques comme des fractures, des convulsions et des retards de croissance et de développement. Le dépistage néonatal permettrait un traitement précoce qui préviendrait ces complications pour les enfants atteints. Nous avons développé un test diagnostic moléculaire ciblant le variant pathogène c.262delG causant le VDDR1. L’objectif du projet est de démontrer les avantages de l’implantation clinique de notre test diagnostique néonatal. Le test est basé sur la chimie TaqMan, qui requière une amplification de l’ADN par la technique «PCR» et la discrimination des deux allèles du gène basée sur l’acquisition de données de fluorescence. Depuis mai 2020, tous les parents de nouveau-nés de l’Hôpital de Chicoutimi ont été approchés pour participer au projet de recherche. Parmi 438 familles, 92% ont accepté de passer le test. Un taux de porteur de 1/38 a été calculé parmi les enfants testés. Nous prévoyons recruter 2000 familles et l’implanter d’ici la fin de l’année 2021.

La Dystrophie Musculaire de Duchenne est une maladie héréditaire létale causée par des mutations dans le gène DMD. Les approches de traitement existantes permettent des améliorations phénotypiques limitées. Cette étude visait à mesurer la capacité du Prime editing à introduire la mutation c.8713C>T dans l’exon 59 du gène DMD. Cette technologie utilise un plasmide PE2 constitué d’une Cas9n fusionnée à une transcriptase inverse et un plasmide contenant un pegRNA constitué d'un ARN guide, une séquence d’amorçage et une matrice pour la transcriptase inverse permettant de remplacer tout nucléotide par n’importe quel autre nucléotide. Plusieurs pegRNA ont été conçus pour introduire la mutation c.8713C>T à la position +13 du site de coupure par la Cas9. Les cellules HEK293T ont été cotransfectées par les deux plasmides et 72 heures plus tard, l’exon 59 a été amplifié et séquencé par la méthode Sanger. Le taux d’édition a été estimé par le logiciel EditR. La modification a été détectée dans 7% des séquences. L’utilisation supplémentaire d’un guide provoquant une coupure à +62 du site de coupure initial, et une mutation de la séquence PAM, a permis d’obtenir 10% d’édition. Des mutations synonymes autour de la mutation d’intérêt ont permis d’augmenter le taux d’édition à 39%. Le Prime editing a permis d’introduire la mutation c.8713C>T dans le gène DMD et pourrait être un excellent outil pour corriger des mutations ponctuelles dans le gène DMD pour une expression de la dystrophine.

PROBLÉMATIQUE. La dystrophie myotonique de type 1 (DM1) est une maladie héréditaire multisystémique caractérisée par de l'atrophie et de la faiblesse musculaire. L'entraînement en force constitue une intervention intéressante pour contrer la progression des déficiences musculaires. Des données générées par notre groupe de recherche suggèrent une amélioration de la capacité musculaire et fonctionnelle suite à un tel entraînement. L’adaptation musculaire est possible malgré le défaut génétique, mais les processus biologiques sous-jacents demeurent inconnus. MÉTHODOLOGIE. Un entrainement en force de 12 semaines a été suivi par 11 hommes atteints de DM1 et le protéome musculaire a été évalué à l’aide des biopsies musculaires collectées avant et après le programme. RÉSULTATS PRÉLIMINAIRES. Parmi toutes les protéines identifiées dans les échantillons musculaires, 46 ont été modulées significativement par l’entraînement. Une revue de littérature et l’utilisation d’outils de classification (PANTHER, REACTOME, UniProt) ont permis de classer les protéines selon leurs liens fonctionnels et ceux de leurs voies biologiques avec les résultats cliniques obtenus. AVANCEMENT DES CONNAISSANCES. En investiguant les différents processus biologiques impliqués dans les gains cliniques observés, ces analyses permettront d’identifier des biomarqueurs musculaires d’amélioration clinique, qui pourront éventuellement être mesurés lors d’essais cliniques élaborés pour améliorer la fonction musculaire.

Le syndrome CHARGE est une maladie génétique rare dont l’acronyme correspond aux anomalies initialement associées à ce syndrome - Colobome oculaire, défauts cardiaques (Heart defects), Atrésie des choanes, Retard mental et de développement, anomalies Génitales et défaut aux oreilles (Ear defects). Depuis, de nombreuses autres se sont ajoutées. Or, les patients atteints de ce syndrome présentent des combinaisons hautement variables de ces anomalies, rendant ardu l’obtention d’un diagnostic exact et, conséquemment, une prise en charge optimale. 

L’étude d’organismes modèles a permis d’identifier certains des éléments modulant l’expressivité du syndrome CHARGE. Tout d’abord, deux modèles de souris portant des mutations sur Fam172a et Chd7 - des gènes associés à ce syndrome - ont chacun été caractérisés dans deux fonds génétiques différents (FVB et B6). Cette étude a permis d’identifier l’influence du gène pathologique, mais également de la génétique propre à chaque souche sur la nature des anomalies développées. Ensuite, divers agents ont été administrés à des souris gestantes, démontrant la grande sensibilité des fœtus CHARGE à leur environnement et, par conséquent, l'incidence de l’alimentation maternelle sur le développement du syndrome. Finalement, des expériences menées chez la souris et le ver (C. Elegans) suggèrent que des mutations causant l'inactivation complète de Fam172a engendrent, étonnement, des individus sains via un mécanisme de compensation. 

L’encéphalomyélite myalgique (EM) est une maladie complexe et débilitante dont l’étiologie est inconnue. On ne possède ni biomarqueur diagnostic ni remède et il existe une vaste hétérogénéité clinique entre les personnes atteintes d’EM (PAEMs). L’EM comprend une panoplie de symptômes, notamment le malaise après-effort qui se déclenche après un effort physique ou mental et va exacerber les symptômes de l’individu. La thrombospondine-1 (TSP-1), entre autres connue comme étant impliquée dans l’angiogénèse et l’apoptose, est une protéine avec plusieurs ligands. Notre hypothèse est que la modulation de la TSP-1 circulante joue un rôle dans l’exacerbation des symptômes caractéristiques du malaise après-effort.

Une cohorte de PAEMs et de témoins a été soumise à une stimulation biomécanique du bras, induisant un malaise après-effort chez les PAEMs. Tous ont rempli quatre questionnaires standardisés et ont été suivis pendant 8 jours durant lesquels ont été recueillis des échantillons biologiques et des données cliniques.

Les résultats préliminaires indiquent une différence d’expression de la TSP-1 plasmatique dosée par ELISA avant et après la stimulation chez les PAEMs. Cette mesure semble être un bon indicateur du malaise après-effort puisqu’on note une cohérence entre la TSP-1 et les mesures cognitives recueillies.

Ces recherches permettront de mieux caractériser l’implication de la TSP-1 dans la pathophysiologie de l’EM et la TSP-1 pourrait devenir une cible thérapeutique.

Le syndrome CHARGE est une maladie génétique rare caractérisée par une combinaison complexe d’anomalies. Le modèle de souris Toupee, portant une mutation dans le gène Fam172a, récapitule le syndrome CHARGE et a pour particularité d’arborer un vaste éventail d’anomalies oculaires. En effet, en plus du colobome oculaire (fermeture incomplète de l’oeil) emblématique du syndrome CHARGE, Toupee présente de la microphtalmie (œil de taille réduite) et de l’anophtalmie (absence visible d’oeil). De plus, du pseudo-ptosis (affaissement des paupières) a pu être observé et serait le symptôme d’énophtalmie (rétrusion de l’oeil dans l’orbite) sous-jacente. Finalement, la déplétion des cellules ganglionnaires s’ajoute à la liste des défauts oculaires identifiés jusqu’à présent chez Toupee, inscrivant FAM172A parmi les régulateurs du développement oculaire.  

Parallèlement, de précédentes expériences ayant démontré que FAM172A lie AGO2, Toupee a été croisé avec le modèle Ago2cKO, engendrant des souris portant les mutations pour ces deux gènes. Ces souris portent un taux accru de colobome et de microphtalmie, validant l’interaction entre les deux gènes lors du développement de l’oeil. Grâce à des coupes histologiques, les premiers signes d’anomalies oculaires ont été identifiés au 11e jour embryonnaire. Une analyse transcriptomique à ce stade a permis d’identifier des voies de régulation probables via lesquelles FAM172A et AGO2 contrôleraient l’expression des gènes du développement oculaire. 



Voici l' historique d¹un nouveau syndrome génétique du nom de Mednik identifié en 2008.Ce syndrome associe retard intellectuel, entéropathie avec diarrhée sévère, surdité neuro-sensorielle,neuropathie et des lésions cutanées ichtyosiformes .Il  a été observé à partir des années 1980 dans la région du Bas St Laurent chez  plusieurs enfants  de familles non consanguines . Une diarrhée chronique congénitale entraîna la mort chez 50 % des enfants touchés . Les survivants développèrent , au cours des années suivantes ,des anomalies métaboliques ,cutanées et neurologiques . L' augmentation des VLCFA et la surdité neuro-sensorielle suggérèrent une anomalies des peroxysomes . Dans la décennie suivante , des études de liaison  génétiques a permis de localiser  une région candidate  sur le chromosome 7q22  qui comprenait plus d' une centaine de gènes. La recherche d' anomalies sur des gènes candidats (connexine -GJE1 , claudine , AP1S1) a permis d ' identifier une mutation ponctuelle sur un site accepteur de l' épissage de l' AP1S1 en amont de l ' exon 3 . Cette mutation  provoque l'absence de l' exon 3 sur l' ARN messager et par décalage , l'apparition d' un codon stop sur l' exon 4. Ces anomalies provoquent la formation anormale  de la sous- unité sigma 1a de l' AP1,  complexe protéique essentiel à la régulation de l' assemblage et à la distribution des vésicules intra-cellulaires , aux triages des protéines synthétisées et au métabolisme cellulaire du cuivre . 

Depuis 2010, le Québec couvre les coûts reliés aux techniques de procréation assistée, dont le diagnostique préimplantatoire (DPI). Devant la hausse des demandes, les infrastructures ne répondent pas aux besoins. Cette recherche porte sur les opinions des obstétricien(ne)s, généticien(ne)s et conseiller(eillère)s en génétique québécois(e)s sur le DPI. Qu’en pensent-ils? Quelles maladies ou quels usages médicaux et sociaux justifieraient le DPI? Est-ce le gouvernement qui doit en réglementer la pratique? Les lignes directrices éthiques ou déontologiques sont-elles suffisantes? Comment la situation pourrait-elle être améliorée? Méthodologie: Questionnaire en ligne (questions semi-ouvertes) s’adressant aux obstétricien(ne)s, aux généticien(ne)s et conseiller(eillère)s en génétique québécois(e)s. Résultats: Les réponses des obstétricien(ne)s et des généticien(ne)s sont complémentaires, surtout pour ce qui concerne la réglementation et les solutions à apporter. Les obstétricien(ne)s seraient moins restrictif(ve)s que les généticien(ne)s et conseiller(eillère)s en génétique sur les maladies à diagnostiquer. La majorité des participant(e)s croit que le DPI ne devrait pas être utilisé pour des raisons sociales ou des maladies multifactorielles. Conclusion: Il semble y avoir une réticence à laisser les patient(e)s décider. Les maladies létales ou invalidantes semblent générer plus de consensus sur l’usage du DPI et il y a un appel à la standardisation et l’accessibilité du DPI.

Des observations chez la levure ont montré que
le taux de traduction des protéines n’est pas toujours proportionnel au taux
d’ARNm présents. Les régions 5’ non-traduites des ARNm (5’UTR) ont été
identifiées comme étant potentiellement impliquées dans cette régulation. Afin
d’établir l’importance des régions 5’UTR dans le taux d’expression des protéines
et en se basant sur une étude préalable portant sur 5300 gènes regroupant le
taux de transcription et de traduction, 10 gènes codant pour 10 protéines ont
été retenus. Six de ces gènes avaient un taux de traduction au-dessus et les 4
derniers avec un taux de traduction au-dessous de la moyenne (40 protéines/ARNm/heure).
Les régions 5’UTR de ces différents gènes ont été insérées en amont du gène
codant pour la protéine luciférase. Par la suite, une transcription in vitro
des ARNm a été effectuée et ces ARNm (coiffés et polyadénylés) ont été
transfectés dans des cellules HEK293T. L’extraction des ARNm et l’analyse par qPCR
nous permettent de mesurer le taux d’ARNm transfecté. Finalement, l’extraction
de protéines et des essais de luciférase nous permettent de déterminer le taux
de traduction des ARNm transfectés par rapport au contrôle de transfection et
au contrôle interne (ARNm de luciférase sans modification de son 5’UTR). Ces
résultats démontrent l’importance de la région 5’UTR dans le contrôle de la
traduction des ARNm.

Depuis peu, le phénomène des soins génésiques transfrontaliers, ou « cross-border reproductive cares », suscite un vif intérêt en raison des enjeux éthiques, juridiques et commerciaux qu’il soulève. Bien que ces déplacements pour obtenir des services de procréation assistée soit de plus en plus documentés, la place qu’occupe les services génétiques qui leur sont associés (diagnostic préimplantatoire, sélection selon le sexe, médecine personnalisée, etc.) demeure nébuleuse.

Méthodologie: Synthèse thématique de la littérature sur les mouvements transfrontaliers associés à la reprogénétique, en deux étapes: (1) collecte et revue de la littérature à partir des bases de données  (EBSCO, OVID et SCOPUS) ; (2) analyse thématique des données.

Résultats: Quatre thèmes émergent de notre analyse: (1) l’«interdiction juridique» comme justification du déplacement ; (2) la «collaboration internationale» par rapport au diagnostic des maladies génétiques comme autre principe organisateur ; (3) la «nature hybride» des déplacements des humains ou des échantillons biologiques ; (4) la «modulation éthique» associée à l’expérience des usager(ère)s.

Conclusion: Première synthèse des connaissance sur le sujet, cette analyse met en évidence le manque de données empiriques, afin de cerner l’ampleur du sujet et de comprendre son impact auprès des usager(ère)s de la reprogénétique. 

L’anémie de Fanconi, maladie héréditaire récessive rare décrite en 1927, est caractérisée par une anémie aplastique, des défauts du développement et une augmentation du risque de développer un cancer. Elle est dûe à un défaut de réparation des pontages interbrins de l’ADN. Parmi les 15 protéines de la voie de l’anémie de Fanconi identifiées à ce jour, la protéine FANCI est impliquée dans la recombinaison homologue, grâce sa capacité à dérouler des structures secondaires de l’ADN. Afin de mieux comprendre les fonctions biochimiques in vivo de FANCI, nous avons choisi de créer une lignée murine déficiente en la protéine d’intérêt. Les premiers résultats montrent que l’absence de FANCI induirait un retard de croissance, des malformations développementales et altèrerait le bon déroulement de la méiose. Ces résultats sont également analysés dans un modèle de Drosophile. Les différentes facettes des phénotypes seront développées plus en détails lors de la présentation.

CONTEXTE CLINIQUE PERTINENT: Le diagnostic de la cardiomyopathie hypertrophique (CMH) peut être difficile chez les patients présentant une hypertension artérielle systémique (HTA) et une hypertrophie ventriculaire gauche (HVG). Un diagnostic correct et une référence pour une évaluation cardio-génétique sont fortement recommandés pour le dépistage familial. Notre objectif était de 1) identifier les facteurs prédictifs d’une évaluation génétique positive chez les patients hypertendus présentant une HVG soumis à un test de dépistage de la CMH et 2) d’établir l’implication de HTA dans l’expression phénotypique de la CMH chez les porteurs des variants causals (pathogéniques ou probablement pathogéniques) sarcomériques.

MÉTHODES ET RÉSULTATS: Les probants ainsi que leurs proches porteurs des variants causals sarcomériques évalués au Centre de génétique cardiovasculaire de l'Institut de cardiologie de Montréal sur une période de onze ans (2008-2019) ont été inclus (N = 823). Les informations cliniques, d’imagerie cardiaque et génétique ont été collectées rétrospectivement. Sur 590 probants, 200 (34%) étaient porteurs d’un variant causal sarcomérique. La proportion de probants porteurs des variants causals sarcomériques était significativement plus faible chez les hypertendus (51/257; 20%) que chez les non hypertendus (149/333; 45%; P <0,01). Les facteurs prédictifs d'une évaluation génétique positive chez les probants hypertendus (objectif 1) et ceux associés à l’expression phénotypique de la CMH chez les porteurs des variants sarcomériques (objectif 2) ont été identifiés à l'aide de l'analyse bayésienne. Parmi les patients comorbides CMH-HTA, seuls les antécédents familiaux de la CMH étaient fortement associés à la présence d’un variant causal sarcomérique (rapport de cotes [OR] 4,9, intervalle de confiance à 95% [IC] de 2,4 à 10,1; probabilité d’inclusion postérieure [PIP] de 100% ) alors que la pression artérielle systolique s’est révélée être négativement associée à la présence du variant causal sarcomérique (OR = 0,98 pour 1 mmHg d'augmentation, IC 95% 0,962-0,998; PIP 39%). Parmi les 399 porteurs des variants causals sarcomériques, L’HTA était associée à l’expression  phénotypique de la CMH (définie comme une épaisseur maximale de la paroi VG ≥13 mm; OR=3,0; IC 95% 1,3 à 6,8; PIP 79%). Ni le sexe, non plus le type de gène ou de variant (tronquant versus non-tronquant) impactaient sur l’expression phénotypique de la CMH chez les porteurs des variants causals sarcomériques.

CONCLUSION: En accord avec les études précédentes, la présence de l’HTA diminue la probabilité d'une évaluation génétique positive chez les patients présentant une HVG pathologique. Les antécédents familiaux constituent un facteur solide de prédiction de la présence du variant causal sarcomérique chez les probants hypertendus avec HVG. Nous démontrons pour la première fois que l’HTA est un facteur de risque potentiel pour l’expression phénotypique de la CMH chez divers porteurs de variants causals sarcomériques, ce qui augmente la possibilité qu’un contrôle strict de la pression artérielle puisse empêcher le développement de la CMH chez les membres de la famille à risque.

Les dystrophies musculaires sont une classe de pathologies génétiques affectant les protéines matricielles d’ancrage des fibres musculaires causant une atteinte sévère du muscle squelettique. A ce jour, et en dépit de récents progrès, les possibilités thérapeutiques demeurent inefficaces entrainant ainsi la mort précoce du patient. Dans le cadre de ce travail, nous avons développé une nouvelle stratégie thérapeutique exploitant les capacités régénératrices des cellules souches musculaires afin d’améliorer la prise en charge des dystrophies musculaires. En effet, nous avons identifié un peptide produit par les cellules vasculaires au cours de la myogénèse régénérative possédant un effet prolifératif des cellules souches musculaires dans un modèle sévère de dystrophie musculaire chez la souris déficiente en laminine alpha-2. L’administration systémique de ce peptide a permis d’améliorer de nombreux indices de santé physique, d’augmenter la fonction musculaire contractile, et d’améliorer la fonction des cellules souches musculaires in vivo. Nous avons également effectué des expériences de profilage à haut-débit chez la souris et chez l’homme pour élucider les mécanismes moléculaires sous-jacents à ce phénotype. Nous conduisons actuellement des expérimentations ayant pour ambition de traduire ces promesses en clinique. Ainsi, ce travail ouvre une nouvelle aire dans la prise en charge des dystrophies musculaires, et ce, en augmentant la fonction des cellules souches, musculaires.

La molécule CD38 est une glycoprotéine transmembranaire qui  est présente à la surface des  lymphocytes B activés et différenciés. CD38 est aussi un marqueur important pour les cellules souches hématopoïétiques, permettant de distinguer les progéniteurs précoces CD34+CD38¯ des cellules différenciées CD34+CD38+. Cependant, les travaux sur les cellules CD34+ in vitro n’utilisent pas ce marqueur car il a été démontré que CD38 est anormalement absent sur les cellules différenciées générées par la culture en milieu sans sérum. Dans notre laboratoire, nous suivons l’activation des lymphocytes B cultivés in vitro grâce à la présence de CD38 et nous avons aussi observé une diminution anormale de CD38  chez les cellules cultivées en milieu sans sérum. Étonnamment, la présence de CD38 variait selon la composition en albumine humaine ou bovine de notre milieu sans sérum. Nous avons donc étudié à quel niveau la source d’albumine pouvait influencer la présence du marqueur CD38 chez les lymphocytes B en réalisant des analyses de cytométrie, d’immunobuvardage et d’expression de son messager. Nos résultats montrent que les niveaux protéiques de CD38 chez les lymphocytes B cultivés sont affectés par la source d’albumine, mais pas les niveaux d’ARNm. Cette étude suggère que l’ajout d’albumine humaine comme supplément dans les cultures de cellules hématopoïétiques permettrait de rétablir l’utilisation de CD38 comme marqueur des progéniteurs précoces lorsque cultivées en milieu sans sérum.

Le virus de l’herpès simplex-1 (VHS-1) se réplique durant l’infection aiguë au niveau des muqueuses puis il rejoint les ganglions tri-géminaux (TG) où il établit sa latence. Il cause entre autres la kératite herpétique, la première cause infectieuse de la cécité dans les pays développés. La réponse immunitaire (RI) cellulaire est importante pour le contrôle de l'infection aiguë et le maintien de la latence virale. Les protéines Dok-1/Dok-2 sont des régulateurs négatifs des cellules T. L'implication des Dok dans le contrôle de l'infection virale n’est pas connue. Nous avons testé l'hypothèse que Dok-1 et Dok-2 modulent la RI anti-VHS-1. Suite à une infection oculaire par le VHS-1, les souris déficientes en Dok-1/Dok-2 présentaient i) une réplication virale sur le site oculaire similaire aux souris sauvages (WT) ii) une réponse TCD8⁺ spécifique à VHS-1 diminuée dans la rate comparativement aux WT à huit jours post-infection iii) une disparition quasi-complète de cellules TCD8⁺ spécifiques à VHS-1 dans la rate durant la phase mémoire alors qu’elles persistaient dans les WT iv) un nombre plus faible de cellules TCD8⁺ spécifiques à VHS-1 recrutées dans la cornée et les TG durant l’infection aiguë et latente. Par ailleurs, Dok-1/Dok-2 n’avaient pas d’impact sur la fonctionnalité des cellules TCD8⁺ spécifiques à VHS-1. Ces résultats suggèrent que Dok-1/Dok-2 sont nécessaires pour le maintien de la RI cellulaire anti-VHS-1 et pourraient affecter la latence et la réactivation virale.

Problématique :Notre laboratoire a démontré que les souris déficientes pour Cux1 développent une réponse inflammatoire plus sévère que les contrôles. Une caractéristique importante est l’incapacité de ces souris à renouveler leur épithélium intestinal suite à l’induction d’un stress chimique. Nous posons comme hypothèse que Cux1 serait fonctionnellement impliqué dans le processus de restitution en contexte inflammatoire intestinal.

Méthodologie :Des cellules IEC6 ont été infectées avec des rétrovirus/shARN afin de diminuer l’expression de Cux1. Des essais de blessures avec lame sur monocouche ont permis de quantifier la migration. Le TGFb a été ajouté dans le milieu afin de bloquer la prolifération. Afin d’identifier des cibles transcriptionnelles, des analyses de PCR quantitatif et immunobuvardage ont été effectuées. Ces cibles ont été validées dans un modèle murin avec colite induite.

Résultats :Des blessures sur les IEC6shCux1 illustrent leur incapacité à migrer par rapport aux contrôles. L’ajout de TGFb dans ces conditions montre une diminution de la prolifération par essais d’incorporation du BrdU fluoromarqué. L’effet pro-migratoire du TGFb est défaillant dans les IEC6shCux1. Des cibles modulées en absence de Cux1 ont été identifiées dans le modèle cellulaire et murin.

Conclusion :Cux1 semble essentiel à la restitution d’une blessure en contexte inflammatoire.

La fibrose kystique est une maladie génétique causant des sécrétions épaisses et visqueuses au niveau des poumons des personnes atteintes. L’espérance de vie de ces personnes s’est grandement améliorée au cours des dernières décennies, mais les infections bactériennes restent la principale cause de décès. Une souche hypervirulente, Pseudomonas aeruginosa LESB58, a été prélevée dans les poumons d’une personne atteinte de la maladie. Cette souche se caractérise par une capacité plus grande de former des biofilms ainsi que par l’expression précoce de certains facteurs de virulence, ce qui fait en sorte que la bactérie est bien adaptée à la physiologie pulmonaire. Il est important de trouver de nouveaux facteurs de virulence de la bactérie afin de contrer sa progression. Une mutagenèse par étiquette a été faite sur P. aeruginosa LESB58. Les mutants ont été testés chez le rat. 166 mutants qui étaient avirulents chez le rat ont ensuite été testés avec l’amibe Dictyostelium discoideum. 14 mutants se sont montrés très avirulent chez l’amibe et ont été testés chez la drosophile. 4 mutants ont ressorti avirulent dans tous les modèles d’hôtes. Les gènes mutés ont été déterminés et les mutants ont été caractérisés à l’aide de tests phénotypiques incluant la capacité à former des biofilms et la présence de pigmentation. Ce projet permettra de développer de nouveaux outils thérapeutiques afin de contrer la progression des infections pulmonaires chez les personnes fibro-kystique.

Le virus de l'herpès simplex-1 (VHS-1) infecte les muqueuses et les épithéliums polarisés puis il rejoint les neurones pour y établir sa latence. Sa réactivation cause une récurrence des lésions épithéliales. Nos études suggèrent un rôle du gène viral ul24 dans la dissémination du VHS-1 entre les cellules épithéliales et neuronales, et dans le trafic intracellulaire des glycoprotéines virales (GPV) impliquées dans la fusion membranaire. Notre hypothèse est qu'UL24 module le trafic des GPV impliquées dans la dissémination. Utiliser des cellules épithéliales polarisées (CEP) pourrait révéler des fonctions virales non apparentes dans des cellules non-polarisées. L'infection des CEP par le virus sauvage, le virus déficient en UL24 (UL24X), puis le virus restitué, a montré que l'absence d'UL24 mène à une réduction des titres viraux similaire à celle observée dans les cellules non-polarisées. Lors d'une infection basale des CEP par UL24X, la diminution des titres viraux dans le milieu apical vingt-quatre heures post-infection suggère un rôle d'UL24 dans le tri polarisé des néo-virions. Puisque le groupement N-glycosyl des GPV permet le tri polarisé de celles-ci, nous avons testé l'effet de la tunicamycine, un inhibiteur de la glycosylation. En présence de l’inhibiteur, une réduction des titres viraux a été observée pour chacun des virus. Ce résultat indique que la réduction des titres dans les cellules infectées par UL24X n'est pas due à une déficience dans la N-glycosylation des GPV.

La vaccination est à ce jour la méthode la plus efficace pour contrôler les maladies infectieuses. Cependant, la génération de vaccins sécuritaires ayant la capacité d’engendrer une immunité cellulaire protectrice, essentielle pour protéger contre la plupart des infections chroniques et les cancers, constitue un défi de taille. En ce sens, nous avons démontré précédemment que les pseudoparticules du virus de la mosaïque de la papaye (PapMV) pouvaient servir de plateforme vaccinale ou d’adjuvant adéquat. Cependant, le mécanisme par lequel PapMV induit l’activation du système immunitaire n’est pas connu. Ainsi, le but de mon étude était de déterminer le récepteur des cellules présentatrices d’antigènes permettant la reconnaissance de PapMV, le signal engendré, ainsi que la molécule responsable du pouvoir immunogénique de PapMV. Suite à des études d’immunisation chez la souris, il a été déterminé par cytométrie en flux que l’activation des cellules immunitaires par PapMV dépend du récepteur TLR7 et de la molécule adaptatrice MYD88. De plus, cette activation, causée par l’ARNsb de PapMV, engendre la production d’une cytokine antivirale, l’IFN-α, au niveau du sérum de ces souris. En outre, nous avons démontré que PapMV induit non seulement l’activation des cellules immunitaires murines, mais aussi des monocytes humains. Ainsi, l’approfondissement du mécanisme d’action de cet outil nous aidera à créer des vaccins efficaces contre les maladies virales persistantes et les cancers.

Les amibes se nourrissent principalement de bactéries. Certaines bactéries ont développé des mécanismes de résistance pour contourner la voie phagocytique des amibes. À la fin du processus, les bactéries résistantes non digérables peuvent se retrouver enrobées dans des corps multilamellaires (CML) et sécrétées dans l’environnement sous cette forme. Les bactéries résistantes aux amibes, comme le pathogène respiratoire Pseudomonas aeruginosa, se nomment des ARB. L’aérosolisation de CML contenant des ARB pourrait favoriser la propagation des maladies infectieuses, mais aucune donnée n’est disponible au sujet de l’enrobage de P. aeruginosa par les amibes. Afin d’étudier la capacité des amibes à enrober P. aeruginosa, il faut dans un premier temps identifier des souches de cette bactérie qui ont un phénotype ARB. L’amibe Dictyostelium discoideum a été utilisée comme hôte amibien pour déterminer, parmi une liste de 30 souches de P. aeruginosa provenant d’infections pulmonaires ou de l’environnement de cabinets dentaires, celles présentant un phénotype ARB. Le résultat des cocultures démontre qu’une majorité de souches résiste à la prédation amibienne. Or, les souches infectant des humains et présentant un aspect mucoïde étaient celles résistant le plus à la prédation amibienne. La suite de ce projet sera une analyse du processus d’enrobage en microscopie électronique. Cette étude permettra de mieux comprendre la propagation de pathogènes respiratoires dans l’environnement.

Problématique.Les neutrophiles sont spécialisés dans la détection d’infections, se dirigeant vers un gradient de molécules sécrétées par les bactéries. Le type de motilité et la façon par laquelle les cellules traitent la géométrie des gradients de concentration de ces molécules sont mal compris.

Cadre conceptuel et objectifs.L’objectif du projet est de modéliser la réponse aux gradients de chimio-attraction grâce à l’analyse de méga-données. La micro-ingénierie de gradients de molécules sur substrat permet de fabriquer différentes géométries et donc d’étudier in vitro la migration, reproduisant les signaux perçus in vivo. Nous avons développé un essai de la chimio-attraction novateur en modifiant un essai classique appelé « sous-agarose » ainsi qu’en filmant les neutrophiles à un débit permettant une analyse subtile des mouvements par des algorithmes automatisés.

Méthodologie.

1. Adsorption de molécules sur substrat de verre par photo-blanchiment au laser.

2. Algorithme d’analyse d’images de haut contenu modélisant la migration.

Retombées.

Fondamental : Compréhension de la réception des signaux par les cellules.

Médical : Processus inflammatoires, infections bactériennes et diagnostic des pathologies associées.

L'interleukine-6 est une cytokine qui joue un rôle clé dans la modulation de la réponse immune. Le récepteur de l'IL-6 comprend deux chaines, soient l'IL-6Ra et gp130. La chaine IL-6Ra existe sous forme soluble, resultant de clivage protéolytique ou d'épissage alternatif. Celle-ci exerce une activité agoniste en se liant à l’IL-6 et à la chaine gp130. Les fortes concentrations en IL-6Ra circulants et dans la synovite rhumatoïde corrèlent avec la severité et l'état inflammatoire dans de nombreuses maladies auto-immunes. Nous avons observé que l'IL-6Ra soluble pouvait egalement présenter des activités biologiques en abscence d'IL-6. Nous avons produit et purifé l'IL-6Ra soluble. Celui-ci induit la prolifération des cellules B9, exprimant le récepteur à l'IL-6. L'utilisation d'anticorps bloquants dirigés contre les formes membranaire et soluble de l'IL-6Ra inhibe la prolifération des cellules B9. L'IL-6Ra soluble, tout comme l'IL-6, en conjonction avec le TGFb, induit la prolifération des cellules T CD4 et leur différenciation en sous-population effectrice Th17. Les études en cours caractérisent l'effet de l'IL-6Ra soluble sur l'activation de la voie JAK-STAT dans les sous-populations de lymphocytes (Phosflow). La caractérisation de l'IL-6Ra soluble indique une activité de type IL-6. Cela suggère un rôle dans les maladies auto-immunes où le blocage de l'IL-6Ra par le Tocilizumab a des effets bénéfiques. Le rôle de l'IL-6Ra soluble sera étudié dans des modèles murins.

Plusieurs virus tels que l’Influenza peuvent être transmis par voie aérienne. Cependant, peu de données concernant leur aérosolisation, leur propagation et leur détection à l'état d'aérosols sont disponibles. À l’exception de méthodes spécifiques comme la PCR, il n’y a peu de méthodes génériques pour évaluer leur présence dans l'air. Nous avons précédemment développé et validé une méthode de détection rapide, simple et peu coûteuse pour indiquer la présence de certains virus en utilisant un substrat spécifique aux neuraminidases virales. Ici, nous avons étudié l'effet de l'aérosolisation et de l'échantillonnage sur l'activité de cette enzyme.

La neuraminidase purifiée de Clostridium perfringens et celle présente à la surface de virus Influenza ont été nos modèles. Elles ont été aerosolisées dans une chambre SCL GenaMini en utilisant un atomiseur. Des prélèvements d'air ont été effectués à l'aide d'un SKC Biosampler et avec des filtres en polycarbonate de porosité 0,8 µm.

Le Biosampler cause 10 fois moins de dommages à l'enzyme seule que l'échantillonnage sur les filtres. Par contre, l’enzyme présente à la surface des virus Influenza n’est affectée par aucun des échantillonneurs testés. La détection précoce de la présence de virus dans l'air permettrait la mesure des menaces potentielles, par exemple dans les hôpitaux et les bâtiments agricoles, et la mise en œuvre rapide de mesures visant à réduire la propagation de l'infection, comme la quarantaine et la vaccination.