Amaurose congénitale de Leber, GPATCH11, Déficience neurologique, Dysmorphie faciale, Analyse clinique et génétique, Séquençage de l'exome entier, Analyse fonctionnelle, Epissage, Modèles cellulaires, Modèles murins

Les dystrophies rétiniennes sévères et précoces (EOSRD) et l'amaurose congénitale de Leber (ACL - MIM204000) sont les principales causes de cécité incurable chez les enfants. Ces maladies, variables sur le plan clinique, génétique et physiopathologique, peuvent être le signe de syndromes multisystémiques, tels que les ciliopathies. Elles se transmettent le plus souvent de manière autosomique récessive et l'implication de plusieurs gènes a été confirmée. Cependant, l'histoire et l'expression clinique de l'ACL sont imparfaitement comprises et de nombreuses mutations restent inconnues. Il est nécessaire de continuer à déchiffrer ces aspects pour affiner la compréhension de la physiopathologie. L'identification de nouveaux gènes responsables et les corrélations génotype-phénotype sont essentiels à la prise en charge des patients. Grâce au séquençage à haut débit des gènes connus de l'ACL/EOSRD et aux investigations dans les centres de référence cliniques, le Laboratoire de génétique ophtalmologique (LGO) a identifié les causes moléculaires de la maladie dans plus de 80 % des cas dans une cohorte de plus de 700 familles. À ce jour, 40 familles de ACL/EOSRD non résolues ont été soumises au séquençage de l'exome entier (WES), ce qui a permis d'identifier des gènes candidats, sélectionnés en vue d'une validation fonctionnelle. Des variants délétères de GPATCH11 ont été identifiés dans six familles comprenant 12 individus atteints de dystrophie rétinienne, présentant des troubles neurologiques et des anomalies squelettiques, fournissant des arguments forts que des mutations récessives dans le gène GPATCH11 sont responsables de la maladie. GPATCH11 est l'une des protéines contenant le domaine G-patch la moins étudiée, connues pour contribuer au spliceosome. Quatre mutations récessives ont été identifiées, avec la mutation du site d'épissage NM_174931.4 : c.328+1G>T commune à quatre familles sur six et affectant le site d'épissage consensus de l'intron 4, ce qui entraîne l'exclusion de l'exon 4 du transcrit sans rupture du cadre de lecture, produisant ainsi une protéine plus courte. La protéine GPATCH11, dans sa forme sauvage ou mutée, est localisée à la fois, de façon diffuse dans le nucléoplasme et dans le centrosome des cils primaires des fibroblastes, suggérant des rôles dans le métabolisme de l'ARN et des cils. Le modèle de souris (Gpatch11delta5/delta5) généré à l'Institut Imagine, portant la délétion de l'exon 5 équivalent à l'exon 4 de GPATCH11 humain, reproduit les défauts phénotypiques des patients, avec la présence d'une dystrophie rétinienne et des anomalies comportementales. Le transcriptome de la rétine a identifié des voies dérégulées dans l'expression et l'épissage des gènes, impactant des processus clés tels que les réponses à la lumière des photorécepteurs, la régulation de l'ARN et le métabolisme associé aux cils primaires. L'analyse par spectrométrie de masse a trouvé des protéines régulées à la baisse impliquées dans la perception visuelle, la fonction synaptique et les mécanismes de liaison et d'épissage de l'ARN, et des protéines régulées à la hausse impliquées principalement dans le métabolisme et l'épissage de l'ARN (Publication 1). En outre, l'implication de GPATCH11 dans le cerveau est en cours d'exploration par immunomarquage et analyse transcriptomique/protéomique, en se concentrant sur l'hippocampe, structure cérébrale responsable de la mémoire. Les souris Gpatch11delta5/delta5 sont viables et se développent normalement, toutefois les mâles sont complètement infertiles et présentent des testicules plus petits que la normale et vides, dont la cause est en cours d'étude en collaboration avec un laboratoire externe (Part 2A, B).