En 2017, AMIS FSH a été sollicité par la Professeure Marie-Christine DABAUVALLE de l’Université de Wurtzburg (Allemagne) pour participer à hauteur de 10 000 euros au financement des travaux d’un étudiant de thèse pour une période de 7 mois (de mars à septembre 2017). Ce financement a permis la continuité de la recherche entre deux périodes elles-mêmes déjà prise en charge par d’autres contributeurs.

Le projet pour lequel l’Association a répondu favorablement à la demande de soutien visait à étudier les effets de la surexpression du gène ANT1* dans le développement embryonnaire en utilisant le modèle animal Xenopus laevis**.

La recherche scientifique est parsemée d’aléas auxquels il faut s’adapter. En l’espèce, la conjonction du refus des Xénopes de pondre des œufs fécondables et l’obstination des chercheurs à chercher ont contraint le projet à dévier de son axe pour quelques mois.

La professeure DABAUVALLE et son étudiant de thèse Heinrich Kotzur ont décidé d’étudier la morphologie de l’enveloppe nucléaire et des mitochondries de myoblastes (cellules souches responsables de la formation des muscles squelettiques) de patients atteints de FSHD par rapport aux myoblastes humains contrôles en utilisant 2 méthodes de préparation des cellules (appelée aussi fixation) pour l’observation au microscope électronique.

La première méthode qualifiée de conventionnelle consiste à fixer les cellules dans 2,5% de glutaraldéhyde, la seconde consiste à fixer les composants cellulaires par cryo-fixation (technique qui permet de fixer les cellules sans introduire de changements structurels significatifs).

L’analyse des cellules préparées avec la première méthode a mis en évidence que les mitochondries de myoblastes FSHD présentaient des anomalies notamment au niveau de la membrane nucléaire interne qui est associée à un réseau de protéines.

La seconde méthode d’analyse visait à prouver que les anomalies constatées avec la première n’étaient pas dues à la méthode de fixation employée mais que ces anomalies étaient liées à la FSHD.
Ce qui a été observé, c’est que la membrane nucléaire interne ne présentait pas de détérioration mais qu’en revanche les altérations observées dans les mitochondries avec la première méthode étaient conservées avec la seconde.
Il ressort de cette première étape que l’enveloppe nucléaire de myoblaste FSHD semble très fragile. Sur cette enveloppe sont situées des protéines qui sont sur-oxydées. Il faut maintenant chercher à comprendre l’origine de cette faiblesse, c’est le travail que le laboratoire du Pr DABAUVALLE à entamé.

Puis juillet est arrivé et les Xénopes ont pondu… de petits œufs fécondables tels de petits cailloux et le projet a retrouvé le chemin initial qui lui était assigné, à savoir, l’analyse de la morphologie de l’enveloppe nucléaire et des mitochondries dans différents tissus autres que le cœur et les muscles après surexpression d’ANT1.
Ce sont les tissus hépatiques et épithéliaux (membrane des organes) qui ont été choisis.
Les résultats des observations réalisées montrent que dans ces cellules le fonctionnement des mitochondries est normal et que l’enveloppe nucléaire ne présente aucune altération contrairement aux cellules musculaires qui elles sont désorganisées après surexpression de ANT1. Cela met en évidence que l’altération de l’enveloppe nucléaire et le dysfonctionnement mitochondriale se produit uniquement dans les tissus musculaires, tissus atteints par la FSHD.

 

Ces deux phases d’études ont ouvert un large spectre d’investigations à mener pour comprendre encore plus finement le stress oxydant à l’œuvre dans les tissus musculaires, le niveau d’expression d’ANT1 à partir duquel les altérations surviennent, tester l’effet de molécules antioxydantes, analyser le profil d’expression (analyse transcriptomique) des gènes à spécificité tissulaire et comparer ces profils dans différents tissus.
Au sujet de l’étude des profils d’expression des gênes, quels gènes s’expriment à quel moment, en 2018, AMIS FSH participe au financement d’une étude menée dans un laboratoire de Boston (USA) portant sur analyse du profil transcriptomique de DUX4 dans une cellule musculaire FSHD-1 comparée à une cellule non FSHD…

 

Vincent TRONEL, pour AMIS FSH

 

 

 

*ANT1 est un gène impliqué dans la fonction mitochondriale. Il est exprimé dans le cœur et le muscle squelettique. Il joue un rôle central dans la production d’énergie pour le muscle au travers de l’échange ATP / ADP. De par sa fonction, des mutations de ce gène provoquent un grand nombre de pathologies neuromusculaires. Sa surexpression peut s’avérer toxique dans certaines cellules.

**Le Xénope est un crapaud couramment utilisé dans les laboratoires de recherche pour étudier l’embryogenèse, les caractéristiques de ses œufs le rendant très propice à l’observation : dimension importante, développement externe et présents en grand nombre.