Malformations crânio-faciales, Syndrome auriculo-condylaire, Rhombencéphalosynapsis, Voie des endothélines, MN1, Modèle poisson zèbre, Différentiation ostéoblastique

Les malformations crânio-faciales représentent plus d'un tiers des malformations congénitales. Leurs conséquences respiratoires, alimentaires, esthétiques et sociales ainsi que l'association possible à une déficience intellectuelle en font un problème de Santé Publique. Ces travaux ont porté sur l'étude de syndromes monogéniques rares avec malformations crânio-faciales associées ou non à une déficience intellectuelle. Le syndrome Auriculocondylaire est une dysostose mandibulo-faciale rare dont l'élément caractéristique est la forme du pavillon de l'oreille en point d'interrogation. Il est génétiquement hétérogène, avec des mutations rapportées dans plusieurs gènes codant des protéines de la voie des Endothélines (EDN1, PLCB4 et GNAI3), et un mode de transmission autosomique dominant ou récessif. J'ai : 1/ redéfini le phénotype clinique et les corrélations entre le génotype et le phénotype grâce aux données clinico-biologiques d'une large série de patients, 2/ étudié l'effet supposé dominant négatif d'une mutation faux-sens hétérozygote du gène PLCB4 à l'aide d'un modèle murin où une substitution Arg621Cys a été introduite par knock-in de Plcb4, et, 3/ poursuivi l'exploration des conséquences d'une dérégulation de la voie des Endothélines, en décrivant un nouveau syndrome sans dysostose mandibulo-faciale mais associant des atteintes endocriniennes, pigmentaires, cardiovasculaires et neurologiques par mutation récurrente faux-sens au codon Asp630 de PLCB4. L'hypothèse d'un gain de fonction est actuellement étudiée par surexpression dans un modèle poisson zèbre. Le syndrome MCTT (pour MN1 C-Terminal Truncating mutations) est un nouveau syndrome décrit dans l'équipe et associant une déficience intellectuelle avec retard ou absence de langage, des malformations cérébrales (rhombencéphalosynapsis partiel, anomalies de gyration) et une dysmorphie crânio-faciale reconnaissable (craniosténose, anomalie de forme de la boite crânienne, hypoplasie de l'étage moyen et dysplasie des oreilles). MN1 n'a ni rôle ni homologie connus à ce jour et est un cofacteur transcriptionnel du récepteur de l'acide rétinoïque en présence de p300. Le transcrit muté en C-terminal, échappe au processus de dégradation par « non-sense mediated decay » et est exprimé chez les patients. L'hypothèse physiopathologique la plus probable est celle d'un gain de fonction de la protéine tronquée en C-terminal. Dans ce projet, j'ai : 1/ précisé les différences phénotypiques entre patients avec syndrome MCTT et patients avec perte de fonction de MN1, 2/ réalisé un modèle de mutations C-terminales de mn1 chez le poisson zèbre par technique CRISPR-Cas9 et, 3/ développé un modèle cellulaire en différenciant directement des fibroblastes de patients en ostéoblastes. J'ai observé une différenciation plus précoce et significativement plus importante chez les patients comparés aux contrôles, malgré une variabilité entre patients. Enfin, je décris un syndrome chevauchant le syndrome MCTT auquel s'ajoute une pointe de nez bifide et une impression de fentes palpébrales plus étroites chez deux patients porteurs d'une mutation faux sens récurrente de MN1. L'hypothèse d'un gain de fonction reste la plus probable et mérite d'être analysée par études de la stabilité de la protéine. L'étude d'une voie de signalisation et d'un gène dont la fonction reste inconnue illustre l'expressivité variable en fonction du mode de transmission comme c'est le cas pour PLCB4 et EDN1. D'autre part, et récemment amplifié par la combinaison du séquençage haut débit et du partage international des données, ce projet illustre la palette des syndromes possibles en fonction de la nature de la mutation et du mécanisme physiopathologique sous-jacent (perte de fonction, gain de fonction, effet dominant négatif) pour un même gène comme c'est le cas pour PLCB4 et MN1.