Préclinique

Abstract

Résumé L'utilisation d'oligonucléotides antisens dirigés contre la séquence de polyadénylation de DUX4 permet d'inhiber son expression et de réduire l'impact sur les cibles moléculaires de la protéine DUX4, in vitro et in vivo. La dystrophie musculaire facio-scapulo-humérale (DMFSH) est une maladie génétique rare, autosomique dominante, caractérisée par l'atteinte sélec-tive de certains groupes musculaires, et pour laquelle il n'existe pas actuellement de solution thérapeu-tique. Deux formes de la maladie, DMFSH1 et DMFSH2, sont cliniquement superposables mais se distinguent par leur défaut génétique. En position subtélomérique du chromosome 4q35 sont situées des séquences répétées D4Z4, contenant chacune un gène DUX4. La réduction du nombre de répéti-tions en-dessous de 11 dans la DMFSH1, ou des mutations du gène SMCHD1 entraînant une relaxation de la chromatine dans cette région dans la DMFSH2, entraînent le démasquage du site de polyadénylation du DUX4 terminal et sa production aberrante. La protéine DUX4, en agissant sur de nombreuses cibles moléculaires, est toxique pour les cellules musculaires qu'elle détruit. DUX4 est donc une cible de choix pour les différentes approches thérapeutiques de la DMFSH. Dans cette étude [1], l'analyse RNASeq de cellules de patients et de contrôles familiaux a permis l'identification de cibles transcriptionnelles directes et indirectes de DUX4, servant ultérieurement de biomarqueurs de l'activité de DUX4, car la mesure directe des mRNA de DUX4 et de la protéine est plus déli-cate et aléatoire du fait de la présence de nombreux homologues. Plusieurs oligonucléotides antisens basés sur la chimie des phosphorodiamidates de morpholinos (PMOs) ont été testés pour leur efficacité d'inhibition in vitro, en cultures de myotubes. Les meilleurs résultats ont été obtenus à l'aide du PMO FM10 ciblant la séquence de polyadénylation de DUX4. L'expression des cibles ZSCAN4, TRIM43, MBD3L2 a été diminuée, sans affecter l'expression du marqueur de différenciation musculaire MHC1. En parallèle, le nombre de cellules pré-sentant une expression nucléaire de DUX4 a été fortement diminué. L'effet est dose-dépendant mais le PMO ne présente pas de toxicité cellulaire et aucun ciblage aberrant n'a été détecté. Finalement, une normalisation de l'expression des gènes dérégulés a été obtenue par le traitement au PMO FM10. Pour évaluer l'efficacité de l'approche in vivo, les auteurs ont utilisé un modèle de xénogreffe de muscle de patient chez une souris immunodéficiente. Les PMOs ont été administrés par électroporation dans ces fragments musculaires reconstitués, et ce traitement a réduit l'expression de DUX4 et des gènes cibles transcriptionnels. DiscussionLes pathologies autosomiques dominantes ne sont pas facilement accessibles aux approches traditionnelles de thérapie génique (complémentation de gène) ou de thérapie cellulaire. L'expression de la mutation se traduit souvent par un gain de fonction toxique, phénomène qu'il est primordial de diminuer ou d'éteindre. L'utilisation d'oligonucléotides vis...