| Resumé |
L'amyotrophie spinale (SMA) est une maladie neurodégénérative caractérisée par la dégénérescence des motoneurones (MN) de la corne antérieure de la moelle épinière et une atrophie progressive des muscles squelettiques. Des mutations dans le gène "Survie des motoneurones 1" (SMN1) ont été identifiées chez 95% des patients atteints de SMA. En cas de mutation du SMN1, les patients SMA dépendent du gène paralogue, SMN2, pour la production de la protéine SMN. En raison d'une différence nucléotidique entre les deux gènes, SMN2 ne produit que 10% de protéine fonctionnelle, entraînant une déficience en protéine SMN. Cette protéine forme un complexe multiprotéique, comprenant GEMIN2-8 et UNRIP, appelé le complexe SMN, également diminué dans la SMA, entraînant une altération du métabolisme de l'ARN. Bien que trois thérapies révolutionnaires visant à augmenter les niveaux de protéines SMN aient considérablement amélioré le phénotype des patients, elles ne parviennent pas à fournir un remède définitif, nécessitant ainsi la continuation des recherches. La protéine SMN est répartie à la fois dans le cytoplasme et le noyau, avec une concentration dans des corps nucléaires connus sous le nom de Cajal bodies (CB). Un nombre réduit de CB est une caractéristique de la SMA. À travers un criblage moléculaire visant à trouver des molécules qui favorisent la localisation de SMN dans les CB, la flunarizine était sélectionnée. Dans le modèle murin SMA taïwanais, la flunarizine a démontré un prolongement de la durée de vie et une protection des MN, bien que son mode d'action reste énigmatique. Comprendre ce mécanisme d'action pourrait nous aider à élucider les mécanismes sous-jacents de la maladie et à identifier des cibles thérapeutiques potentielles. Des études antérieures sur les fibroblastes de patients atteints de SMA ont indiqué que la flunarizine module la localisation de la protéine de liaison à l'ARN (RBP) GEMIN5 et son association avec GEMIN3, un autre composant du complexe. De plus, le séquençage d'ARN des fibroblastes traités a révélé des candidats potentiels dans le mode d'action de la molécule. De manière importante, l'ARN le plus fortement diminué, Txnip, a été identifié comme une cible de GEMIN5, suscitant des spéculations sur son rôle dans les mécanismes de la flunarizine. Premièrement, j'ai démontré que la flunarizine augmente les niveaux d'ARN de Gemin5 ainsi que de plusieurs candidats dans la moelle épinière de modèles murins. De plus, l'analyse temporelle réalisée dans des cellules motoneuron-like NSC34 a révélé une augmentation transitoire précoce des niveaux de protéines GEMIN5 et une élévation des niveaux d'ARN de certains candidats 2 heures après le traitement. Cette augmentation a abouti à une augmentation des niveaux de protéines de KDM6B, une déméthylase des histones. De manière cohérente, la flunarizine a augmenté les niveaux d'expression des gènes cibles en aval de KDM6B, y compris le marqueur générique des MN Mnx1 (encodant HB9), des facteurs cruciaux pour la maturation des MN. Deuxièmement, j'ai démontré que les transcrits identifiés, y compris Kdm6b, s'associaient à GEMIN5 par le biais d'essais d'immunoprécipitation de l'ARN. De plus, la diminution de GEMIN5 réduit les niveaux d'ARN et de protéines de KDM6B. Avec une analyse plus approfondie, un modèle important a émergé, où la diminution de GEMIN5 imitait les effets de la flunarizine sur un certain nombre de transcrits, coïncidant avec la modulation transitoire de GEMIN5 par la flunarizine. Nos résultats dévoilent de nouvelles cibles ARN de GEMIN5 et suggèrent fortement que ce dernier est responsable des effets précoces de la flunarizine, contribuant ainsi à la neuroprotection observée avec la molécule. |